Capitolul I. STRUCTURA GLOBULUI TERESTRU

1.1. Forma şi dimensiunile globului terestruGlobul terestru este un corp cosmic care face parte din

sistemul solar alcătuit din 9 planete care gravitează în jurulunei stele Soarele.

Măsurătorile mai precise au permis să se constate că formaPământului este neregulată – făcându-se abstracţie de relief,fiind proprie planetei noastre, de unde vine şi denumirea de geoid,un elipsoid de revoluţie cu partea inferioară mai bombată, turtitla poli şi umflat la ecuator. Între geoid şi elipsoid există omică abatere – de cel mult ±120 m. Abaterile geoidului de la formade elipsoid fiind foarte mici, la scară planetară.

În calcule se adoptă forma de elipsoid regulat cu două axe.Semiaxele acestui elipsoid, determinate cu ajutorul aparatelor depe sateliţi geodezici adoptate, în 1967, au următoarele valori:

raza ecuatorială (a) = 6378,388 km; raza polară (b) = 6356,912 km; diferenţa razelor = 21,476 km; turtirea polară = 1/297.

Din măsurători a rezultat că polul sud terestru este cu 30 mmai aproape de ecuator decât polul nord.

Alte dimensiuni ale Pământului sunt: aria suprafeţei globului este = 510,1 ×106 km2; volumul globului = 1083 ×109 km3; masa globului = 5,975×1024 kg; densitatea medie = 5,517 g/cm3 .

Pământul efectuează două mişcări principale: una de rotire înjurul axei polilor, numită mişcare de rotaţie şi o alta de deplasare înjurul Soarelui după orbita terestră, mişcare de revoluţie.

Traiectoria pe care o parcurge Pământul în timpul unui ciclude revoluţie în jurul soarelui, adică orbita terestră, este deformă eliptică, cu lungimea de 930 ×106 km.

Faţă de planul orbitei terestre, planul ecuatorial terestruare o înclinare de 23o 27´.

1

Pământul descrie mişcarea de revoluţie de la vest la est timp de365 zile, 5 ore, 48 min. şi 46 sec. cu o viteză de circa 30 km/s,adică 106.000 km/oră.

Mişcarea de revoluţie duce la inegalitatea zilelor şi anopţilor şi la succesiunea celor patru anotimpuri ceea ce înseamnămari variaţii de temperatură în anumite zone ale globuluiterestru, cele cu climat temperat şi zonele deşertice.

Mişcarea de rotaţie, se efectuiază de la vest la est în timpde 23 de ore, 56 min. şi 2 sec, cu viteza 464 m/s, la ecuator, şiare drept consecinţe alternanţa zilelor şi a nopţilor, ca şidevierea tuturor mişcărilor de la suprafaţa globului.

Ziua reprezintă o perioadă de încălzire diferită funcţie dezonă şi factorii climatici iar noaptea o perioadă de răcire. Caurmare a acestei diferenţe termice de la zi la noapte se impune unritm morfodinamic extern diurn cu consecinţe directe asupraalterării rocilor. Devierea mişcărilor de la suprafaţa globului,datorită rotaţiei, se face spre dreapta în emisfera nordică şispre stânga în emisfera sudică şi este determinată de forţaCoriolis care determină abaterea cursurilor râurilor înspredreapta, asimetriea albiilor şi a văilor fluviatile prinprocesul de eroziune şi depunere diferită.

Ca urmare a mişcării de rotaţie, la suprafaţa terestră ianaştere o forţă centrifugă, maximă la ecuator şi scade spre poliunde este egală cu zero, iar forţa de gravitaţie creşte de laecuator spre poli.

1.2. Structura globului terestru

1.2.1. Structura internă a globului terestruCercetarea directă a interiorului pământului nu este posibilă

din cauza temperaturilor ridicate şi a presiunilor foarte mari,deaceiea a fost necesar să se recurgă la procedee de cercetareindirectă. Cele mai adânci foraje au ajuns până la 16 km îninteriorul scoarţei, iar cele mai adânci mine au abea 3 km.

O primă modalitate de cercetarea prin metode indirecte astructurii interne a fost cea a densităţii Pământului. Densitateamedie a Pământului calculată de Isaac Newton este de 5,5 g/cm3. Cumtoate rocile cunoscute din scoarţa terestră au densităţi sub 3g/cm3 a dedus că în interiorul Pământului trebuie să fie materie cudensitate mult mai mare.

Procedee de investigare mai detaliată, a structurii interne aPământului a oferit cercetările seismometrice care se bazează peviteza de propagare a undelor seismice prin diferite medii.

2

Mişcările seismice sunt mişcările oscilatorii care afecteazămateria terestră. Undele seismice au viteze de propagare carevariază cu natura mediului străbătut şi prezintă reflexii şirefracţii ca orice mişcare oscilatorie. Modificarea undelorseismice are loc cu modificarea mediului, suprafeţele pe care areloc această modificare, sunt denumite suprafeţe de separaţie saude descontinuitate. Se deosebesc trei tipuri de unde seismice:

Unde longitudunale, ale căror particule de materie oscilează pedirecţia de propagare a mişcării. Dintre toate undele seismiceacestea au cea mai mare viteză de propagare şi se propagă atât înmedii solide, cât şi în medii fluide. Undele longitudinale senotează cu P, de la primae sau primare (sunt primele unde seismececare apar pe înregistrări şi se resimt într-un punct oarecare).

Unde transversale, care sunt reprezentate prin oscilaţii aleparticulelor perpendiculare pe direcţia de propagare a mişcării.Nu se propagă în medii fluide. Se notează cu S, (secundae sausecundare, constituind al doilea şoc).

Unde superficiale, care se manifestă ca ondulaţii la suprafaşascoarţei terestre şi care provoacă cele mai mari deteriorări.

La stabilirea structurii interne a globului terestru s-auavut în vedere rezultate ale cercetărilor efectuate pe meteoriţişi cercetările realizate în zone erodate sau cutate până la20 ..... 30 km adâncime.

Pe baza acestor rezultate interiorul globului terestru a fostîmpărţit în trei geosfere principale: scoarţa terestră, mantaua şinucleul.

A. Nucleul Pământului se întinde de la circa 2900 km,discontinuitate Gutenberg-Wieckert, până la centru Pământului, elconstituie partea grea a globului terestru şi este formată din Nişi Fe cu densitatea cuprinsă între 8.....12 g/cm3 şi temperaturiestimate de peste 4000 o C.

Datorită schimbării bruşte a comportamentului undelorseismice, la atingerea acestei zone, s-a tras concluzia că stratulexterior (E) al nucleului are proprietăţi de lichid, iar datorită

3

unor reacţii chimice exotermice au loc degajări enorme de energie.Acestei părţi ale nucleului i se spune nucleul extern. Laadâncimea de 4600 km apare zona de tranziţie (F) cu proprietăţiintermediare între nucleul exterior şi cel interior. Nucleulinterior se găseşte în stare solidă cu o densitate de circa 18g/cm3 şi o presiune internă de ordinul milioanelor de atmosfere.

B. Mantaua (mezosfera) înconjoară nucleul, situîndu-se întreadâncimile de 30...50 km şi 2900 km. Ea se împarte în mantauaexternă şi cea internă, ele diferenţiindu-se prin elementele carele compun, Si, Mg, pentru cea externă şi Ni, Si, Mg pentru ceainternă. Nivelul de separaţie se situează la adâncimea de 800 km.În mantaua externă se formează magmele, care sunt topituriincadescente formate în special din silicaţi, bogate în gaze şivapori. Partea superioară numită astenosferă are o grosime de pânăla 150 km. În mantaua externă se formează şi curenţi de convecţie,curenţi de magmă cu viteze de cm/an, care se formează între douăstraturi diferit încălzite şi suprapuse, cel superior fiind mairece. Cu ajutorul se explică formarea plăcilor oceanice şisubducţia lor, deplasarea plăcilor ce alcătuiesc scoarţa terestră,procesele seismice, etc. Mantaua are densitatea medie 5 g/cm3.

C. Scoarţa terestră (litosfera sau crusta) este parteaexternă a globului terestru şi învelişul cel mai subţire. Aregrosimea de 20...80 km în regiunile continentale şi de 5...15 kmsub oceane, cu o densitate medie de 3g/cm3. Limita inferioară estemarcată de discontinuitatea Mohorovičič, suprafaţa de adâncimevariabilă pe care se echilibrează scoarţa terestră, sub formacalotelor sferice, cu astenosfera. Scoarţa terestră şi parteasuperioară a astenosferei formează litosfera, adică partea solidăde la suprafaţa globului terestru. Scoarţa se subdivide în treipături:

a. Pătura bazaltică se găseşte atât sub continente, cât şi pefundul oceanelor, având o compoziţie chimică asemănătoare cubazaltul, formată din Si-Al-Mg. La baza sa se află situatădiscontinuitatea Mohorovičič. Grosimea ei variază între 10...20 kmsub continente şi 6...10 km în sectorul oceanelor.

b. Pătura granitică are grosimi de 15...20 km sub platforme,20...40 km sub continente şi lipseşte în ariile oceanice. Această

4

pătură este cunoscută sub denumirea de sial fiind formată dingranite şi gnaise.

c. Pătura sedimentară este alcătuită din materiale provenite dindezagregarea rocilor preexistente de către agenţii externi. Ea aregrosimi variabile până la 20 km, în zone orogene.Deşi ca volumocupă doar 5 % din scoarţă ca suprafaţă acoperită 75 % din cea aPământului.

Apariţia crustei se presupune că a avut loc fie prin răcireaglobului terestru în faza sa de dezvoltare când era o masăincadescentă, fie prin redistribuirea acestei mase la rece pebaza diferenţei de greutate specifică. Apariţia crustei terestrereprezintă începutul stadiului de evoluţie al Pământului, vârstaei fiind apreciată la 4,5....5 miliarde de ani.

1.2.2. Învelişurile exterioare ale globului terestru

Hidrosfera ocupă zonele depresionare ale suprafeţei terestre şiformează oceane, mări ,lacuri şi ape curgătoare. În interiorulscoarţei terestre , apa se găseşte sub formă de apă subteranăacumulată în straturi acvifere , sau în fisurile şi crăpăturilerocilor din scoarţă. Sub formă solidă ,de gheaţă , apa se află încalotele glaciare polare şi în gheţarii de vale din interiorulcontinentului în volum de circa 32 mil km3 , precum şi sub formă dezăpadă . Sub formă gazoasă apa se găseşte în atmosfera terestră,în troposferă în cantitate de 50 mil km3.

Totalitatea apelor oceanice şi marine constituie OceanulPlanetar, ocupând circa 71 % din suprafaţa globului, cu adâncimeamedie de 3600 m şi 360 km2 în suprafaţă. Apele curgătoare şi celedin lacuri s-ar ridica la un volum de 751 000 km3.

Dintre toţi agenţii externi, apa are rolul cel mai importantîn modificarea litosferei. Prin capacitatea ei de eroziune,dizolvare, transport şi sedimentare, apa are maximum de efect îndenudarea şi peniplenizarea scoarţei terestre, adică rol îndistrugerea reliefului înalt şi colmatarea zonelor depresionare.La suprafaţa planetei noastre, apa se află întrun circuit

5

permanent,sub influenţa căldurii soarelui. Sursa de alimentare aapei ce cade pe suprafaţa terestră este umiditatea

atmosferică. Aceasta, la rîndul ei, este refăcută prinprocese de evaporare a apei de pe suprafaţa oceanelor şi auscatului terestru.

Atmosfera terestră, învelişul gazos al Pământului, s-a formatprintr-o acumulare constantă a gazelor provenite din zoneleprofunde ale planetei şi interacţiunii mai multor factori, dintrecare se menţionează forţa de atracţie a Pământului şi alcătuireafizico-chimică a planetei. Ea are aspectul unei sfere turtite,datorită mişcării de rotaţie şi densităţii ei reduse. Pătrunde şiîn scoarţa terestră sub formă de gaze libere deasupra niveluluihidrostatic şi sub formă de gaze dizolvate în apa de infiltraţieşi apa liberă.

În compoziţia atmosferei intră: azotul (78,09 %) şi oxigenul(20,95 %). Alte gaze din atmosferă sunt: argonul (0,93 %),dioxidul de carbon (0,03 %), neon, heliu, hidrogen, ozon etc.Ozonul are o importanţă mare, deoarece absoarbe radiaţiile solareultraviolete ce sunt dăunătoare vieţii.

Pe verticală începând de la sol, atmosfera terestră estedivizată în straturi concentrice, cu alcătuiri şi proprietăţifizice diferite, acestea fiind: troposfera, stratosfera,mezosfera,termosfera şi exosfera.

Troposfera, primul înveliş gazos al globului, concentrează peste90 % din masa atmosferei, având o formă bombată la ecuator, cuînălţimea de 16...18 km şi turtită la poli unde înălţimea este sub6 km. Temperatura aerului scade uniform cu înălţimea, cu ovaloare medie de 6,4 o C la 1 km, astfel că la limita superioară atroposferei temperatura medie să fie -60 o C.

Stratosfera, este mult mai rarefiată decât troposfera, dioxidulde carbon dispare 20...30 km, vapori de apă în cantitate redusă,se înalţă până la 50 km. Între 25...40 km înălţime apare ozonulatmosferic care dacă ar fi supus unei presiuni normale ar da unstrat gros de 3... 4 mm.

6

Mezosfera, se situiază între 50 şi 80 km. Pe înălţimea sa scadede la - 4 oC până la - 83oC, la 80 km, unde se găsesc urme desodiu. Între cele trei straturi, gazele conţinute se află în staremoleculară.

Ionosfera, se găseşte cuprinsă între înălţimile de 80 şi 1000km, zonă în care temperatura creşte de la - 83 oC la 1600 oC. Deaceea stratul se mai numeşte şi termosferă. Între 100 ...110 km seproduce trecerea oxigenului de la starea moleculară la ceaatomică, sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete. Acelaşi fenomen sepetrece cu azotul la 400 km înălţime. Ambele gaze disociate seionizează. Între 300 şi 800 km este constatată prezenţahidrogenului în stare ionică.

Exosfera este stratul atmosferic situat peste 100o km înălţimecu gosimea de la 3000 la 6000 km. În cadrul ei densitateapunctelor materiale este foarte scăzută, iar viteza lor creştefoarte mult, ele putând intra în spaţiu interplanetar.

În jurul Pământului există două centuri de radiaţii laînălţimi de 3000...4000 km şi 15000...20000 km, formate dinparticule electrice provenite de la Soare, captate de câmpulmagnetic terestru ce se extinde la peste 100 000 km.

Atmosfera terestră exercită o apăsare asupra suprafeţeiterestre, numită presiune atmosferică, de 1 kg/cm2, exprimată în mmcoloană de miercur sau milibari. Presiunea atmosferică estevariabilă în timp şi spaţiu, iar ca urmare a diferenţelor depresiune se formează curenţi de aer (vânturi) cu direcţie dedeplasare de la zonele cu presiune ridicată către cele cu presiunescăzută.

Biosfera este rezultatul participării plantelor, animalelor şiulterior a omului la relaţiile ce se stabilesc între mediu fizicterestru şi viaţa propriu-zisă de pe planetă. Transferul energeticdin lumea vegetală şi animală, către scoarţa terestră, cunoaşte un

7

spor deosebit după apariţia clorofilei şi mărirea numărului despecii vegetale.

Resturi vegetale, corpuri ale vieţuitoarelor şi produseorganice ale acestora s-au amestecat, în cursul erelor geologice,cu materia minerală încât partea exterioară a scoarţeicontinentale şi zone din cea oceanică, conţin însemnate cantităţide materie organică şi resturi mineralizate ale vieţii.

Biosfera, prin energia şi mecanismele biochimice, este unuriaş transformator material-energetic, folosind ca energie luminasolară şi în mod subordonat, energia reacţiilor chimice. Energiasolară este transformată în diferite forme de energie careinfluenţează mişcarea geochimică a elementelor. Fără aportulvieţuitoarelor multe din mineralele scoarţei terestre ar avea omare stabilitate. Carbonaţii, silicaţii, hidroxizii de fier şi dealuminiu sunt mineralele cele mai influenţate prin formarea şievoluţia lor sub inpulsul biosferei.

Acţiunea constructivă a biosferei, prin formarea de roci şiminerale utile, este mult mai importantă decât acţiunea dedistrugere, care se manifestă în procesele combinate cu ale altoragenţi externi.

2.3. Proprietăţi geofizice ale globului terestru

Pământul se caracterizează printr-o serie de proprietăţispecifice referitoare la densitate, gravitaţie, căldură, presiune,electricitate etc.

Densitatea reprezintă raportul dintre masă şi volum. Pe bazacunoaşterii ei s-a putut trage unele concluzii asupra părţiiinterne a globului terestru. Densitatea medie a Pământului dupăNewton este de 5,517 g /cm3, în jur de 2,7 g/cm3 la suprafaţă şi 12g/cm3, după unii autori 18 g/cm3, în nucleul terestru. Creştereadensităţii apare ca o funcţie continuă până la suprafaţa dediscontinuitate Gutemberg-Wickert, unde se obţine un salt dedensitate de la 5,3 g/cm3, la 9,9 g/cm3 şi de aici valoareadensităţii creşte progresiv spre centru. Această creştere avalorilor densităţii se bazează pe creşterea propagării undelorseismice.

8

Gravitaţia terestră este fenomenul de atragere de către globulterestru a maselor materiale din interior, de la suprafaşă, saudin apropierea sa. Forţa gravitaşiei rezultă din relaţia luiNewton în care masa este îmulţită cu acceleraţia gravitaţională.

Faptul că toate corpurile cad spre Pământ ne arată că acestacrează un câmp gravitaţional, datorită căruia se produce forţa deatracţie numită forţa gravitaţională.

Intensitatea gravitaţiei este variabilă pe suprafaţa terestrăatât pe verticală cât şi pe orizontală, datorită turtiriiPământului la poli, precum şi din cauza rotirii lui, fiind mairidicată la poli decât la ecuator. De asemenea de-a lungul razeiterestre această creşte de la suprafaţă, unde este 981 g/cm/s2 şiajunge în mantaua interioară la 1037 g/cm/s2, după care în centrunucleului ajunge la valoarea zero.

Un alt factor de care trebuie să ţinem cont în stabilireagravitaţiei terestre este morfologia reliefului.

Din observaţiile efectuate s-a văzut că, la aceeaşilatitudine, acceleraţia gravitaţională este mai mare în regiuniledepresionare, de câmpie, (unde masele mai grele din interior segăsesc mai aproapede suprafaţă), şi mai mică în regiunile muntoase(unde există mari îngrămădiri de roci mai uşoare, ca rezultat aldeplasării lor din regiunile învecinate).

Anomaliile gravimetrice reprezintă abateri de la valoareanormală a gravitaţiei. Acestea pot fi negative, când forţagravitaţiei măsurată (reală) măsurată într-o regiune oarecare estemai mică decât cea calculată, şi pozitive, când este mai mare.

Din cercetări s-a constatat că în multe regiuni ale globuluianomaliile negative sunt specifice continentelor, iar anomaliile pozitive,bazinelor oceanice, fapt ce rezultă din modul diferit dedistribuţie a învelişurilor de sial şi de sima.

Magnetismul terestru este una din proprietăţile care constă înputerea Pământului de atracţie şi orientare a unui ac magnetic,suspendat liber. Astfel, Pământul constituie un fel de magneturiaş, care are doi poli – polii magnetici.

9

Aceştia nu coincid cu cei geografici, polul nord magnetic(negativ) este situat în regiunea arctică a Americii de Nord, la71˚ latitudine nordică şi 96˚ longitudine vestică, iar cel sudic(pozitiv) în Antarctica la 75˚ latitudine sudică şi 156˚longitudine estică. Axa polilor magnetici este înclinată faţă deaxa de rotaţie terestră cu 11,5 grade şi străbate globul terestrula o distanţă de circa 1000 km de centru acestuia.

Câmpul magnetic creează în jurul Pământului un înveliş numitmagnetosferă, ce constituie o pătură protectoare care apărăplaneta noastră de furtunile sau fluxul solar.

Anomaliile geomagnetice reprezintă abateri ale elementelormagnetice faţă de valorile normale ale regiunilor învecinate,datorită prezenţei zăcămintelor de fier (magnetită), fracturilordin adânc etc. Pe aceste anomalii se bazează prospecţiunilegeomagnetice folosite de geofizică pentru detectarea minereurilorde fier.

Presiunea (numită şi presiunea litostatică) din interiorul Pământuluieste determinată de forţele de gravitaţie, endogene şi exogene şicreşte în mod progresiv de la suprafaţă spre centru. Ea se numeşteşi presiune litostatică, orientată de-a lungul razei terestre şirezultă din însumarea pe unitatea de suprafaşă a greutăţiiproprii a straturilor de roci, de deasupra nivelului de adâncimeconsiderat în calcul. După datele oferite de geofizică presiuneainternă creşte de la 0,3 (reprezintă valoarea la 800 km adâncime)la 1,7 (la 3200 km) şi la de 3,5 milioane atmosfere (la 6370 km),ceea ce ne arată o valoare considerabilă şi care se explică pringreutatea învelişurilor concentrice cu densităţi din ce în ce maimari.

Această presiune mare face ca temperatura să crească însămult mai încet la adâncime şi să întreţină o stare de rigiditatefoarte mare, indiferent de starea de agregare fizică (G. Cernea,1954).

În scoarţa terestră se dezvoltă şi presiuni diferenţiale:presiuni tangenţiale care au ca rezultat forţele orogenetice

10

(încreţire a scoarţei) şi presiune miniera, exercitată pe pereţiiexcavaţiilor subterane.

Temperatura Pământului este generat de două surse de căldură:energia termică a Soarelui sau din dezintegrarea substanşelorradioactive din interior sau a căldurii sale iniţiale. Acţiuneacăldurii solare este diferită cantitativ variind cu anotimpurileşi cu latitudinea iar influenţa ei se resimte numai asupratemperaturii din stratul superficial al scoarţei terestre. Lapartea superficială a scoarţei terestre apar atât temperaturinegative cât şi negative funcţie de anotimp(zona I – zona devariaţie a temperaturii). Între adâncimile 2 şi 25 m seînregistrează numai temperaturi pozitive, care depind numai deacţiunea energiei termice solare (zona II). La limita inferioară aacestei zone se formează o centură de temperatură constantă şiegală cu temperatura medie anuală (zona III – zona constantă),pentru punctul respectiv pe glob. Adâncimea de 25 m, se referă lazonele cu variaţii mari de temperatură, iar cea de 2 m la zoneleunde aceste variaţii sunt mici sau chiar nule.

Sub această zonă de temperatură constantă se înregistrează ocreştere a temperaturii scoarţei terestre cu adâncimea. Ea estegenerată de energia termică din interiorul globului terestru (zonaIV zona de creştere a temperaturii), provenită din descompuneareaelementelor radioactive.

Adâncimea în metri în care temperatura creşte spre interiorcu 1 grad se numeşte treaptă geotermică şi este egală cu 33 m.

Gradient geotermic se numeşte creşterea temperaturiicorespunzătoare unui interval de adâncime de 100 m. Valoareaacestor doi indici este variabilă pe glob în funcţie de: structurageologică, prezenţa substanţelor radioactive, zăcămintele decărbuni, activitatea vulcanică.

Radioactivitatea Pământului se datoreşte elementelor radioactivedin scoarţa terestră, cu greutate atomică mare, cele maiimportante din alcătuirea globului care sunt uraniu, thoriu,actiniu şi potasiu, de a emite prin dezintegrare spontană radiaţiienergetice şi de a da naştere la elemente noi.

11

Elementele radioactive îşi pierd o parte din masă şi producatomi foarte stabili (H2, izotopii, Pb, H). Un atom de uraniu saude thoriu produce în timpul geologic 7 atomi de He. Dezintegrarealor se produce cu degajarea unei cantităţi mari de căldură. Prindezintegrarea uraniului 238 se transformă în Pb 206 şi în He,caracteristic fiind timpul de înjumătăţire în care jumătateacantităţii de uraniu se transformă în celelalte elemente.

Cunoaşterea acestei proprietăţi este importantă în stabilireavârstei absolute a rocilor şi deci a istoriei Pământului, înexplicarea căldurii interne şi a întregii dinamice interne,dezintegrarea radioactivă fiind răspunzătoare în primul rând deprocesele geotectonice de cutare.

În legătură cu aceste proprietăţi este necesar să subliniemşi importanţa seismicităţii în stabilirea structurii interne aPământului.

A. Mohorovicič (1909) pe baza schimbării undelor seismice astabilit grosimea scoarţei terestre, odată cu creşterea vitezeioscilaţiilor de la 6, 3 km/s la 8 km/s. Această limită seismicăreprezintă baza inferioară a litosferei şi a fost denumitădiscontinuitatea Mohorovicič.

Studiul undelor seismice mai oferă şi unele date cu privirela natura fizică a substratului, indicând că sub scoarţa terestrănu există o magmă lichidă şi că globul terestru este solid până lanucleu (până la adâncimea 2940 km).

Electricitatea Pământului constă în existenţa unui câmp electricnatural atât la suprafaţă cât şi în interiorul său. Acesta senumeţte câmpul curenţilor telurici, cu diferenţe de potenţial deordinul zecilor de milivolţi. Prin studierea acestora s-a ajuns laconcluzia că există trei serii de surse principale pentru asemeneacurenţi, unele plasate la mare adâncime, în nucleul extern fluid,altele în interiorul scoarţei terestre şi o a treia categorie datăde fenomenele de interacţiune a atmosferei şi litosferei cuefectele în masă acesteia din urmă.

Capitolul II. NOŢIUNI GENERALE DESPRE MINEROLOGIE2.1. GeneralităţiMinerologia este disciplina geologică care se ocupă cu

studiul mineralelor, sub aspectul genezei, compoziţiei,structurii, descrierii formei, proprietăţilor fizice şi chimiceprecum şi al sistematizării şi clasificării acestora în grupe pebaza caracteristicilor comune.

Mineralele sunt substanţe chimice naturale, omogene dinpunct de vedere fizico-chimic, formate dintr-un singur elementchimic sau din mai multe elemente combinate, cristalizate sau

12

amorfe şi intră în compoziţia rocilor şi mineralelor ce alcătuiescscoarţa terestră. Nu sunt considerate elemente absolut omogenechimic. Există în natură sub formă solidă, mai rar sub formălichidă (apa, mercurul, petrolul) sau gazoasă (hidrogenulsulfurat). Cele mai frecvente minerale din scoarţa terestră sunt:cuarţul (SiO2), feldspaţii (aluminosilicaţii de Na, K şi Ca),pirita (FeS2), galena (PbS), micele (muscovit, biotit), amfibolii(hornblenda), piroxenii (augit) etc.

Mineralele au o compoziţie chimică destul de variată, unelefiind compuse dintr-un singur element chimic: aur (Au); argint(Ag); cupru (Cu) şi mercur (Hg); sau din mai multe elementechimice: cuarţ (SiO2), calcit (CaCO3), ortoză (K2O·Al2O3·6SiO2).

Mineralele alcătuiesc materialul elementar din care estealcătuită scoarţa terestră. Ele se clasifică în două grupe mari:

•minereuri metalifere – acele minereuri din care se extragmetalele Fe, Zn, Al, Cu, Pb etc;

•minereuri nemetalifere – acele minereuri care se folosesc fără afi prelucrate: sarea, sărurile de potasiu, calcarele,dolomitele, argilele, nisipurile etc.

Mineralele sunt produse ale unor procese fizico-chimice binedeterminate care au loc în scoarţă, deci se formează în modnatural.

Sunt excluse din sfera noţiunii de mineral toate produseleorganice sau anorganice ale activităţii vieţuitoarelor.Substanţele de origine organică: chihlimbarul, asfaltul, petrolul,cărbunii, sunt considerate substanţe minerale deaoarece şi-auschimbat, în timp, atât structura cât ţi proprietăţile fizice şichimice faţă de substanţele iniţiale din care provin.

Sunt cunoscute peste 3000 de minerale, dintre care numai 100sunt cele care alcătuiesc partea superioară a litosferei, restulfiind mai rare.

2.2. Geneza mineralelor Majoritatea mineralelor sunt de natură anorganică. După

provinienţă acestea se clasifică în trei grupe şi se formează pemai multe căi:

1. Minerale formate în interiorul (endogene) Aceste minerale sunt de origine magmatică şi se formează înfuncţie de adâncime, temperatură şi presiunea de cristalizare.a. prin cristalizarea din masa topită-magmă a silicaţilor şi la

urmă a cuarţului, între temperaturi ce coboară de la 1200 oCla 650 oC ; cristalizarea mineralelor se face succesiv pemăsură ce se ating temperaturile critice de cristalizare(cuarţul, feldspaţii micele etc.);

13

b. prin cristalizarea mineralelor pegmatitice-pneumatolice seproduce în fazele finale a le procesului de cristalizare almineralelor din magma lichidă care concentrează componenţivolatili şi îi degajă ulterior în fisurile şi crăpăturile dinjurul rezervorului magmatic, în care se produc reacţiichimice cu apariţia de minerale noi la temperaturi de650...360 oC (sulful);

c. prin cristalizarea mineralelor în zonele de contact alemagmei cu rocile înconjurătoare între 400...800 oC, prin aportde substanţe noi în magmă;

d. formarea mineralelor din soluţii hidrotermale ca urmare apătrunderii componentelor volatile şi a vaporilor de apă înfisurile şi crăpăturile rocilor înconjurătoare la răcireamagmelor sub 360 oC până la 100 oC şi presiuni a câtorva zecide atmosfere din aceaste filoane rezultă cea mai mare parte aproducţiei mondiale de aur, argint, cupru, zinc, plumb.2. Minerale formate în exteriorul pamântului (exogene). La suprafaţa

scoarţei terestre, sub influenţa agenţilor geologi externi sedesfăşoară un proces fizico-chimic intens de alterare. Astfel totce a fost creat prin procese interne este supus unei dezagregărifizice şi chimice rezultând minerale noi, mult mai stabile dinpunct de vedere chimic.

În condiţiile sedimentare, mineralele se formează: prin degradarea sau alterarea mineralelor prime

(caolinitul, mont-morillonitul); prin cristalizarea din soluţii apoase suprasaturate (sarea

gemă, ghipsul, calcitul); de provinienţă organică (calcitul, fosforitul).

3. Mineralele rocilor metamorfice care se formează din mineralelepreexistente când sunt supuse unor anumite condiţii detemperatură şi presiune, diferite de cele iniţiale. Acestetransformări au loc în zonele de contact, dintre plăcilelitosferice din cauza mişcărilor tectonice. Zone importante alescoarţei terestre sunt supuse unor puternice presiuni tangenţiale(stress), unor presiuni litostatice mari, unor temperaturiridicate ce au ca rezultat modificări complete ale compoziţieichimice şi minerologice ale mineralelor.

Formarea cristalelor bine dezvoltate are loc numai încondiţiile unei creşteri libere a cristalului. De aceeea în rocicristalele bine individualizate aparţin mineralelor care secristalizează la început sau care au o mare capacitate decristalizare, restul mineralelor ocupă spaţiile neregulate, rămaselibere după cristalizarea primelor, formând cristale deformate(granule). În cazul rocilor se produce recristalizarea urmate de

14

formarea unor minerale noi. Natura mineralelor metamorfice depindenu numai de compoziţia mineralelor şi rocilor supusemetamorfismului, ci şi de adâncimea la care se producemetamorfismul.

În suprafaţă (rol important stresul şi umiditatea), aparminerale hidratate, cum sunt cloritul, talcul, azbestul etc.

În adâncime (rol important presiunea litostatică şitemperatura), micele, feldspaţii etc.

2.3. Proprietăţile mineralelorMineralele din natură posedă o serie de proprietăţi prin care sedeosebesc sau se aseamănă între ele şi care se folosesc laidentificarea lor. Aceste proprietăţi pot fi grupate înproprietăţi cristalografice, fizice şi chimice.

2.3.1. Proprietăţi cristalograficeHabitusul (forma) cristalelor. Este o proprietate cristalografică amineralelor rezultată din forma geometrică a mineralului, pe careîl capătă cristalele datorită dezvoltării relative a feţelor încele trei dimensiuni spaţiale.Habitusul poate fi:

izometric, caracterizat prin dezvoltarea egală a diferitelorfeţe ale cristalului (de exemlu cubul de sare gemă, pirita)

tabular şi lamelar, caracterizate printr-o dezvoltare afeţelor orientate în două direcţii încât rezultă cristaleturtite în formă de plăci groase (calcitul) sau subţiri,lamelare (mica);

prismatic, alungit într-o direcţie (cuarţul, piroxena) şiacicular cu feţe foarte alungite într-o singură direcţie,având forma unor ace (stibina).

2.3.2. Proprietăţile fiziceÎn cadrul proprietăţilor fizice sunt cuprinse: proprietăţilemecanice şi proprietăţile optice.Proprietăţile mecaniceDintre proprietăţile mecanice cele mai importantesunt:rezistenţa, duritatea, clivajul, spărtura etc.

Rezistenţa cristalului la acţiuni mecanice exterioare sedatoreşte unei forţe care ţine strâns legate între ele particuleleconstituiente şi care se numeşte coeziune.

Duritatea mineralelor este rezistenţa pe care o opune osuprafaţă netedă a unui cristal la pătrunderea vârfului unui corpmai dur, prin zgâriere sau lovire. Este o proprietate ce depindede structura cristalină. Se determină prin compararea durităţiicristalului studiat cu duritatea unor minerale considerate etalon

15

care alcătuiesc o scară practică de durităţi stabilită deminerologul german F. Mohs. Ea cuprinde 10 minerale considerateetalon, astfel alese ca fiecare mineral să zgârie pe celprecedent.

1. Talc foarte moi sezgârâie cu unghia

2. Ghips3. Calcit moi sunt

zgârâiate cu sticla4. Fluorină5. Apatit semidure sunt

zgâriate cu vârful briceagului6. Ortoză7. Cuarţ dure

zgârie sticla8. Topaz9. Corindon foarte dure zgârie oţelul10. Diamant

Clivajul – este proprietate pe care o au cristalele şi granulelecristaline de a se desface după anumite suprafeţe plane, în urmaunei acţiuni mecanice oarecare, mai puternice decât coeziuneacristalului. După uşurinţa cu care se produce clivajul, dupăperfecţiunea planeităţii suprafeţelor de separaţie şi a luciuluiacestora clivajul poate fi:

Clivaj perfect – se obţine prin acţiunea mecanică slabă, din carerezultă feţe perfect plane cu luciu puternic. Mineralele cu clivajperfect sunt: micele, gipsul, galena, blenda, calcitul etc.

Clivaj bun – printr-o acţiune mecanică puternică se obţinsuprafeţe de desfacere aproape plane, cu luciu mai slab.Mineralele care clivează în acest mod sunt: fluorina, ortoza etc.

Clivaj imperfect - se obţine printr-o acţiune mecanică deosebit deputernică, rezultând feţe imperfect plane şi cu luciu gras, deexemplu: olivina, sulful, apatitul etc.

Spărtura – este proprietatea cristalului de a se desface dupăsuprafeţe diferite de suprafeţele plane în urma unei acţiunimecanice exterioare, mai puternice decât coeziunea sa. Acestfenomen este cauzat de diferenţele prea mici dintre forţele decoeziune din cristal. Suprafeţele de desfacere sunt suprafeţeoarecare. După aspectul suprafeţei de spărtură se distingurmătoarele tipuri de spărturi: concoidală, colţuroasă, aşchioasă,fibroasă.

Proprietăţile optice Din proprietăţile optice ale mineralelor fac parte: culoarea,

transparenţa, luciu.

16

Culoarea mineraleleor este o proprietate optică care sedatoreşte fenomenului de absorbţie pe care mineralele îl exercităasupra luminii naturale albe. Când lasă să treacă toatecomponentele spectrului în mod egal prin masa lor, sunt incolore;când absorb toate componentele spectrului, sunt negre; când oreflectă total sunt albe, iar când reflectă doar anumite părţi dincompoziţia ei spectrală devin divers colorate. Cele mai multeminerale au culoare proprie, culoare se datoreşte compoziţieichimice. Mineralele care prezintă culori proprii se numescidiocromatice şi sunt: magnetitul – apare în culoare neagră, piritagalben-aurie, sulful galben etc.

De cele mai multe ori culoarea mineralului se datoreşte unoramestecuri de substanţe străine care nu au nicio legătură cucompoziţia sa chimică. Aceste minerale care nu au culoare propriese numesc minerale allocromatice.

Culoarea urmei mineralului este culoarea pulberii fine pe care olasă un mineral, atunci când scriem pe suprafaţa mată a unei plăcialbe.

Transparenţa este modul de comportare al mineralului faţă delumină, adică dacă este uşor sau nu străbătut de ea şi dacă prinmasa lor obiectele se pot vedea clar, voalate sau delocAstfelmineralele se clasifică în: transparente, semitransparente şiopace.

Luciul mineralului este determinat de modul în care un mineralreflectă lumina ce cade pe suprafaţa lui. Luciu mineralelordepinde de următoarele caracteristici: indicele de refracţie almineralelor, puterea de absorbţie a luminii de către mineral. Dupămodul în care mineralele reflectă lumina se disting următoareletipuri de luciu: sticlos, adamantin, gras, sidefos, mătăsos,metalic, mat.

Capitolul III.3. Rocile. Clasificarea lorRocile sunt agregate alcătuite din unul sau mai multe minerale

care iau naştere în scoarţa terestră în urma variatelor procesegeologice. Spre deosebire de minerale care sunt corpuri naturaleomogene din punct de vedere fizico-chimic, rocile sunt de cele maimulte ori corpuri neomogene, fiind formate din mai multe mineralecristalizate sau amorfe, de cele mai multe ori deosebindu-seîntre ele.

După numărul mineralelor care intră în constituţia rocilordeosebim:

• roci monominerale, formate dintr-un singur mineral (sarea,marmura, calcarul, ghipsul etc.);

17

• roci poliminerale, formate prin asocierea a doua sau mai multeminerale (granitul, sienitul, gnaisul).Rocile se caracterizează prin compoziţia minerologică,

structură (modul de asociere a mineralelor unei roci, definit prinraporturile de formă, mărime şi grad de cristalizare), textură(modul de aranjare în spaţiu a mineralelor, componente ale rocii)şi culoarea lor.

În funcţie de geneză rocile care alcătuiesc scoarţa terestrăse grupează în 3 categorii mari:

roci magmatice (eruptive) roci sedimentare roci metamorfice.

3.1. Rocile magmaticeRocile magmatice se formează prin răcirea şi consolidarea

magmei fluide din interiorul pământului.Magma reprezintă un amestec fluid de silicaţi, oxizi şi

sulfuri, saturat cu diferite gaze şi vapori de apă, care seformează în interiorul Pământului la temperaturi şi presiunifoarte înalte şi care în anumite momente se deplasează spreexterior, răcindu-se şi încorporându-se în scoarţa terestră. Magmase întăreşte fie în adâncul scoarţei terestre, fie în apropiere desuprafaţă sau chiar la suprafaţa ei.

3.1.2. Clasificarea rocilor magmaticeRocile magmatice se clasifică după mai multe criterii şi

anume după condiţiile geologice de formare, compoziţia chimică şiminerologică, vârstă.

După condiţiile geologice de formare se deosebesc:• roci intruzive formate la adâncimi mari (granitul, gabroul);• roci efuzive (vulcanice, de suprafaţă - bazaltul);

Fiecărei familii de roci îi corespunde o rocă efuzivă nouă(cainotipă) şi una veche (paleotipă).

După compoziţia chimică rocile magmatice se clasifică înfuncţie de conţinutul de SiO2 care se poate găsi în roci liber (subformă de cuarţ) şi în combinaţii:

roci acide, SiO2 65-75 % (granitul, riolitul); roci neutre, SiO2 52-65 % (andezitul, dioritul); roci bazice, SiO2 40-52 % (gabroul, bazaltul); roci ultrabazice SiO2 40 % (peridotite, dunite).

3.1.3. Structura şi textura rocilor magmaticeCondiţiile geologice în care are loc consolidarea magmei

determină structura diferită a rocilor magmatice. Prin structurăse înţeleg particularităţile privind modul de asociere al

18

mineralelor din masa unei roci magmatice în funcţie de mărime,formă, grad de cristalizare.

Astfel după gradul de cristalizare se disting următoarele tipuri de structuri: structură holocristalină, caracterizată printr-o cristalizare

completă a întregii mase de rocă, lucru care se poate realizanumai în condiţii de scădere lentă a temperaturii, deci în zoneleadânci ale scoarţei terestre. Ea este caracteristică rocilormagmatice de adâncime (intruzive) – granit, gabrou etc.

structura semicristalină, caracterizată printr-o cristalizareparţială, adică cristalele sunt cuprinse într-o masa amorfă,sticloasă. Această este caracteristică pentru rocile de suprafaţă(efuzive) a căror consolidare începe în adâncul scoarţei terstre(riolitul, andezitul).

structura sticloasă sau amorfă, caracterizată printr-o masanecristalizată, amorfă provenită în urma întăririi lavei. Ea estecaracteristică pentru sticlele vulcanice (obsedian, piatra ponce).

După mărimea relativă a cristalelor rocile magmatice pot avea: structură echigranulară, roca fiind compusă din cristale de

dimensiuni aproximativ egale. structura inechigranulară, roca fiind constitutivă dintr-o masa

de cristale mici, invizibile cu ochiul liber, în care suntînglobate cristalele mari.

Textura – rocilor magmatice este determinată de modul demişcare a mineralelor în timpul consolidării şi de modulumplerii a spaţiului din masa rocii.

După modul de umplere a spaţiului din masa rocii, deosebim: textură compactă, sau masivă, caracterizată prin asociereastrâns unită a mineralelor, fără spaţii libere între ele; textură vacuolară (cavernoasă), caracterizată prin prezenţaunor goluri sau vacuole.3.2.1. Rocile sedimentare

Rocile sedimentare se formează la suprafaţa scoarţei terestreîn urma dezagregarii rocilor magmatice, metamorfice şisedimentare, sub acţiunea factorilor geologici externi, cum suntapa, vântul, gheaţa, temperatura, organizmele. După modul deformare se împart în 5 grupe:

roci sedimentare detrice sau clastice, provenite din dezagregarearocilor preexistente şi care se clasifică în funcţie de mărimeagranulelor constituiente. Se ţine seama dacă ele se prezintă subforma unui material cimentat sau necimentat şi se are în vederefelul agentului de transport, natura materialului component şinatura cimentului de legătură.

19

roci reziduale, care se formează prin acumularea pe loc amaterialului

format prin dezagregarea rocilor (nisip, prundiş); roci de provinienţă chimică, care se formează ca sedimente în

bazinele de apă (sarea gemă, ghipsul); roci organogene, care se formează din

ramăşiţele de organizme şi animale (cărbune, petrol, calcarcochilifer);

roci piroclastice din materiale vulcanice:tuf >90 % material vulcanictufit 30 – 40%roci tufogene < 30 %.Rocile sedimentare reprezintă numai 5% din volumul scoarţei

terestre, restul 95 % fiind roci magmatice şi metamorfice. Însădin suprafaţa scoarţei terestre rocile sedimentare ocupă 75 %. Înprocesul de formare a rocilor sedimentare se deosebesc patru fazesuccessive mai importante şi anume:

dezagregarea şi alterarea rocilor preexistente sub acciuneaagenţilor geologici externi (apa, vântul, ghiaţa,temperatura, organismele);

transportul materialului dezagregat de către diferiţi agenţide transport (apa, vântul, gheţarii);

depunerea acestui material în bazinele de sedimentare; diageneza materialului sedimentat.

Componenţa rocilor sedimentare:Rocile sedimentare sunt constituite din fragmente de roci

minerale, organisme şi cimentul de legătură.Fragmentele de roci constituie fragmente de materialul

dezagregat, având o natură, formă şi mărime diferită.Mineralele rocilor sedimentare pot fi grupate în trei categorii:

- minerale primare reprezentate prin fragmentele minerale alerocilor de provinienţă, care îşi păstrează în sedimentecaracterelelor chimice şi îşi schimbă numai forma şi mărimea(cuarţul, feldspaţii, micele, amfibolii);

- minerale singenetice care se formează în procesul de alterare(caolinitul, montmorilonitul, limonitul) prin precipitatareadin soluţiile apoase (calcitul, argonitul, ghipsul);

- minerale diagenetice care se formează în ursul proceselor dediageneză (pirită, apatitul).

Organizmele joacă un rol deosebit de important în procesul deformare a rocilor sedimentare. Prin acumularea resturilorscheletice de plante şi animale, în special marine, au luatnaştere depozite de roci sedimentare. Aceste resturi scheleticesunt de cele mai multe ori de natură calcaroasă (algele,

20

moluştele), silicioasă (diatomitele, radiolarii) şi fosfatică(vertebratele).

Cimentul de legătură poate fi silicios, calcaros, feraginosetc, şi are o influenâă hotărâtoare asupra rezistenţei rocii.

Structura rocilor sedimentare este diferită la diferitecategorii de roci sedimentare. Astfel, rocile sedimentare formatedin fragmente numite detrice sau clastice au următoarele tipuri destructuri: grăunţoase la nisipuri, în fagure şi fulgi la rocileformate din fragmente fine.

Rocile de precipitaţie chimică sau biochimică (prinintermediul organismelor) au de cele mai multe ori structurăcristalină (granulară) care la rândul ei poate fi macrogranularăsau microgranulară.

Textura rocilor sedimentare trebuie determinată după douăcriterii: ca textura unui singur strat – microtextura şi catextura unei succesiuni de straturi în spaţiu – macrotextură.Microtextura acestora poate fi examinată numai la microscop şieste de cele mai multe ori neorientată sau mai rar orientată caexemplu formei lamelare a micelor care se depun aproximativparalel cu stratificaţia.

Cea mai caracteristică formă macrotexturală o reprezintăstratificaţia, adică o succesiune de straturi de cele mai multeori orizontale şi paralele. Stratificaţia se datoreşte variaţieiintensităţii sedimentării şi depinde de condiţiile în care încare are loc sedimentarea.

Stratul este un sediment care păstrează pe o grosime oarecareo compoziţie minerologică constantă şi corespunde unui timpgeologic, în care factorii ce produc sedimentarea au fostaproximativ aceeaşi. Deasupra şi dedesubtul lui se găsesc altestraturi cu compoziţii deosebite.

Se deosebesc următoarele tipuri de stratificaţie:- stratificaţia orizontală sau paralelă, având feţe paralele

(fig.....)

21

- stratificaţia oblică sau înclinată, cu straturile dispuse

oblic faţă de planul general de sedimentare (fig.....)

- stratificaşia încrucişată, cu straturile care formeazăunghiuri faşă de planurile stratificatiei normale şi chiar unelefaţă de altele (depozite de deltă, dune) (fig.....)

Unele roci sedimentare cum sunt calcarele, sarea şi ghipsul nusunt stratificate, ci apar sub formă de masive.

Spre deosebire de rocile magmatice şi metamorfice, rocilesedimentare au o particularitate numai a lor şi anume conţinfosile, adică resturi scheletice de animale sau plante plantecare au existat în timpul formării sedimentelor şi au fostînglobate în ele odată cu formarea lor. În plus, acestea au îngeneral culori uniforme de cele mai multe ori albă, cenuşie,galben-roşcată, verde sau cenuşie-închisă.

3.2.2.Clasificarea rocilor sedimentareRocile sedimentare se clasifică ţinând cont de modul lor de

formare şi cuprinde cinci categorii de roci:Tipul derocă

Denumirea Psefite(>2 mm)

Psamite(2-0,05mm)

Aleurite(0,05-0,005)mm)

Pelite(<0,005 mm)

Roci detricesau clastice

Necimentate grohotişgrus,galeţibolovănişpietriş,

nisip prafnisip

prafmâluri,mâluriargilo-calcaroase

Cimentate brecie Conglomeratgresie

loessgresiifoartefine

loessargilă,marnăardeziişisturiargiloase

22

Roci deprecipitaţiefizico-chimice

Marine gips, anhidrid, sare gemă, silvină

ContinentaleLacuri sodă, boraxIzvoare tuf calcaros, stalactite, stalagmite

Rociorganogene

acustobiolite Calcare, cretă, dolomit, diatomit, fosforitcaustobolite Cărbuni humici, cărbune brun, antracit

Roci reziduale Terra-rossa, bauxită, soluriRocipiroclastice

necimentate Bombe vulcanice, cenuşăcimentate Tuf vulcanic

• rocile sedimentare detrice sau clastice - provin din dezagregarearocilor preexistente şi care se clasifică ăn funcţie demărimea granulelor constituiente;

• roci sedimentare de precipitaţie fizico-chimică formate din precipitareaunor substanţe chimice în conţinutul apelor;

• roci sedimentare organogene sau biogene îşi au originea dinresturile fiinţelor vii. În funcţie de faptul dacă suntcombustibile sau nu se împart în caustobiolite (care ard) şiacaustobiolite (care nu ard);

• roci sedimentare reziduale, formate pe loc, prin dezagregarea şidescompunerea chimică a rocilor preexistente;

• roci sedimentare piroclastice, provenite din depunerea materialelorsolide aruncate la suprafaţa terestra prin puterea gazelor întimpul erupţiilor vulcanice.

Rocile sedimentare acoperă toată suprafaţa Republicii Moldova şiîn general podişurile câmpiile şi zonele muntoase, în care rocilemagmatice şi metamorfice nu apar la suprafaţa pământului.

3.3. Rocile metamorficeRocile metamorfice se formează prin transformarea rocilor

magmatice şi sedimentare sub acţiunea temperaturii apei din rocişi a soluţiilor care circulă prin roci. Totalitateatransformărilor minerologice, structurale, texturale şi chimicesuferite de aceste roci în stare solidă poartă numele demetamorfism.

Procesele de metamorfism sunt condiţionate de următoriifactori principali, care variază în funcţie de adâncime înscoarţă:

temperatura generată de prezenţa unor rezervoare magmatice înscoarţa terestră sau datorită treptei geotermice care creşteodată cu adâncimea;

presiunea litostatică care se datoreşte greutăţii straturilor dedeasupra de 10 000 ...20 000 m şi deasemenea creşte odată cuadâncimea;

presiunea orientată tangenţial (stres) ce se dezvoltă în timpulcutării straturilor din cauza mişcărilor orogenice de formare

23

a munţilor şi se manifestă puternic în zonele superioare alescoarţei terestre;

agenţii mineralizatori sub formă de vapori şi de diferite gaze sausoluţii, care se degajă din magmă şi circulă prin roci.Sub acţiunea acestor factori are loc o recristalizare

parţială sau totală a rocilor preexistente în stare solidă şi ducela schimbarea compoziţiei minerologice şi apariţia de structurişi texturi noi caracteristică rocilor metamorfice.

În funcţie de cauzele care provoacă metamorfismul deosebimdouă tipuri de metamorfism:

metamorfism de contact, care este determinat de prezenţa unuibazin magmatic pătruns în scoarţa pământului, iar rocile care îlînconjoară sunt supuse la acţiunea temperaturii înalte şi serecrstalizează în roci metamorfice.

metamorfism regional, care este provocat de tensiuni înalte înzone de scufundare ale scoarţei terestre.

Rocile metamorfice sunt recristalizate şi au structură cristalină . Textura rocilor metamorfice în majoritatea cazurilor este

orientată şi mai rar neorientată.Textura orientată sau şistoasă, se caracterizează prin dispunerea

mineralelor componente în zone aproximativ paralele sub acţiuneapresiunii. Rocile cu textură şistoasă se numesc şisturi (şistulmicaceu).

Textura neorientată, se caracterizează prin dispunerea haotică amineralelor în masa rocii şi se întâlneşte în special la cuarţite,marmure etc.

3.4. Clasificarea tehnico-geologică a rocilorRocile care alcătuiesc scoarţa terestră şi care pot servi ca

teren de fundare pentru construcţii sau material de construcţie,pot fi clasificate după mai multe criterii.

Clasificarea rocilor numai după criterii pur geologice(geneză, vârstă, formă de zăcământ etc.), nu este satisfăcătorepentru practica inginerească de construcţii, unde interesează înprimul rând modul de comportare al acestora sub acţiuneaîncărcăturilor, respectiv proprietăţile lor fizico-mecanice. Dinacest motiv s-a adoptat o clasificare pe criterii tehnico-geologice care să ţină seama de particularităţile şi natura fizicăa particulele minerale componente ale rocilor, de caracteristicile

24

care determinând rezistenţa şi modul de deformare al acestora,comportarea la acţiunea apei etc. Din acest punct de vedere rocilese clasifică în două grupe mari, după cum urmează:

roci tari sau stâncoase; roci moi sau nestâncoase.3.4.1. Roci tari (stâncoase)În grupul rocilor tari se încadrează rocile magmatice şi

metamorfice, care sunt roci stâncoase, precum şi rocilesedimentare cimentate cu o strânsă legătura între fragmentelecomponente (gresii, calcare). Între elementele care alcătuiescaceste roci există legături rigide de cristalizare sau cimentare,care le imprimă o rezistenţă mare la solicitări exterioare. Legilede deformare a rocilor tari se apropie de cele ale corpurilorsolide.

3.4.2. Roci moi (nestâncoase)În grupa rocilor moi sunt cuprinse rocile sedimentare

detritice necimentate, care în funcţie de interacţiunea dintreparticulele componente se înpart în:

• roci necoezive (nelegate);• roci coezive (legate).În cadrul rocilor mobile necoezive (nelegate) sânt cuprinse:

grohotişurile, bolovănişurile, pietrişurile şi nisipurile. Elesânt alcătuite din fragmente care se află într-o atingerereciprocă ce se poate considera punctiformă pe suprafaţa lor decontact şi al căror echilibru se datoreşte forţelor de frecaredintre particule. Deformaţiile lor la compresiune depinde dedeplasarea reciprocă a fragmentelor necomponente, producându-seimediat după aplicarea încărcăturii şi având în general caracterireversibil.

Rocile coezive au particolele componente legate prin coeziunede natură hidrocoloidală, combinată eventual cu legături slabe decimentare.

Caracteristice pentru aceste roci sunt deformaţiile provocatede tensiunile tangenţiale şi din comprimare plastică care au locîn timp. În funcţie de compoziţia minerologică şi de cantitatea deapă conţinută de aceste roci în pori, se pot prezenta în staresolidă (tare), plastică şi curgătoare.

Gruparea rocilor coezive este formată din argile şipământurile argiloase. Praful şi pământurile prăfoase fac trecereaîntre rocile necoezive şi coezive având proprietăţicaracteristice.

25

3.5. Consideraţii privind folosirea diverselor roci ca terende fundare

a. Comportarea rocilor tari ca teren de fundare Rocile tari sânt terenuri bune de fundare. În general

rezistenţa lor este mare, uneori chiar mai mare decât cea amaterialelor din care se execută în mod obişnuit fundaţiile, iardeformarea lor sub acţiunea încărcăturilor aduse de construcţiieste practic neânsemnată. Deşi din acest punct de vedere,proiectarea şi execuţia fundaţiilor nu prezintă dificultăţi, sânttotuşi unele aspecte de care trebuie să se ţină seama în cazulfundării construcţiilor pe asemenea roci.

De cele mai multe ori partea superficială a rocii, care esteîn contact direct cu agenţii externi (apă, aer, variaţii detemperatură etc.) este alterată. Pentru asigurarea unui reazemsigur, respectiv a unei bune legături între fundaţie şi roca bunăde fundare, partea alterată trebuie să fie îndepărtată în modobligatoriu.

Rocile stâncoase pot prezenta o serie de discontinuităţi,datorate fisurilor şi crăpăturilor, de care depind în mod directpermeabilitatea şi stabilitatea generală a lor, precum şirezistenţa şi stabilitatea construcţiilor fundate pe ele. Apacantonată în fisuri crează presiuni hidrostatice mari asuprapereţilor acestora accentuând alterarea şi reducând stabilitateamasivului de rocă.

În vederea preântâmpinării sau diminuării unor fenomenedefavorabile, în faza de pregătire a terenului de fundare seimpune executarea unor lucrări de injectare prin care se închidfisurile, crăpăturile şi se reduc infiltraţiile.

În multe cazuri, prezenţa în cuprinsul terenului de fundareaunor roci sedimentare de precipitaţie chimică sau organogene poatecrea dificultăţi, datorită apariţiei în masivul de rocă a unorgoluri sau caverne sub acţiunea apei (în masivele de sare gemă şigips) sau a unor caverne-carsturi – sub acţiunea apei carevehiculează acizi (în masivele calcaroase) producând tasăripronunţate ale construcţiilor. În cazul masivelor de cretă apardeformaţii mari datorită reducerii pronunţate a rezistenţelormecanice sub acţiunea apei infiltrate de la suprafaţă sau aciclului de îngheţ-dezgheţ.

b. Comportarea rocilor moi ca teren de fundareDin punct de vedere al comportării rocilor moi ca suport al

construcţiilor, se deosebesc: Terenuri bune de fundare (rezistente) , alcătuite din roci care în

starea lor naturală prezintă rezistenţă şi stabilitate suficient

26

de mari pentru preluarea încărcăturilor transmise de construcţieşi a căror deformare generează deplasări şi deformaşii aleconstrucţiei, compatibile cu structura de rezistenţă şiexploatarea normală a acesteia, pe lângă un sistem de fundareraţional din punct de vedere tehnico-economic.

Terenuri de fundare dificile (slabe) , alcătuite din roci care înstarea lor naturală nu prezintă caracteristicile sus-menţionateprecum şi din roci care pot suferi modificări importante ,defavorabile sub aspectul rezistenţei, deformabilităţii şistabilităţii, sub acţiunea unor factori interiori sau exteriori(variaţii de umeditate, de temperatură, seisme etc.). Laexecutarea construcţiilor pe aceste terenuri se impune luarea unormăsuri pentru majorarea rezistenţei, stabilităţii sau pentrueliminarea unor fenomene defavorabile.

Bolovănişurile, pietrişurile şi nisipurile sunt terenuri bunede fundare. Cu cât fragmentele componente sunt de mărimi maidiferite şi cu cât volumul golurilor dintre ele este mai redus(adică sunt mai îndesate), cu atât rezistenţa şi stabilitatea lorla acţiunea încărcărilor este mai ridicată. Nu sunt bune defundare terenurile care se află în stare afânată, dar prezintăavantajul că se pot compacta relativ uşor prin procedee mecanice.

Probleme dificile prezintă nisipurile fine cu granulaţieuniformă supusă acţiunii hidrodinamice a apei, deoarece la oanumită viteză a curentului de apă sunt antrenate şi particulelefine de nisip, dând naştere la nisipuri curgătoare, care reducsubstanţial rezistenţa şi stabilitatea terenului de fundare. Acestfenomen poate apărea, în special în timpul executării săpăturilorşi a fundaţiilor, când este necesară coborârea nivelului apeisubterane, evacuarea apei prin pompare din groapa de fundaţieprovoacă creşterea vitezei de circulaţie a apei prin teren, putândajunge la valoarea vitezei critice care antrenează particulele denisip.

Prafurile şi pământurile prăfoase sunt terenuri slabe defundare, care saturate cu apă dau naştere la mâluri, iaramestecate şi cu substanţe organice formează nămolurile, avândrezistenţe foarte reduse.

Loessurile şi pământurile loessoide, în general numite şipământuri macroporice, prezintă particularităţi deosebite, prinfaptul că în lipsa contactului cu apa au rezistenţă şi stabilitaterelativ ridicate, putându-se comporta bine ca teren de fundare. Încontact cu apa se dizolvă liantul de cimentare (CaCO3) alparticulelor de praf, producându-se o prăbuşire a structuriiloessului, însoţită de deformaţii mari, chiar sub greutateaproprie. Rezistenţa şi stabilitatea acestor pământuri se reduc

27

foarte mult în contact cu apa, din acest motiv pământurileloessoide sunt considerate ca fiind terenuri dificile de fundare.

Pământurile argiloase, privite ca teren de fundare, au ocomportare complexă, ridicând cele mai multe probleme laproiectarea şi executarea fundaţiilor. Calitatea lor estedeterminată, în principal, de doi factori: conţinutul de apă, careinfluenţează asupra consistenţei, şi starea de consolidare.Pământurile argiloase pot fi terenuri bune de fundare când auconţinut redus de apă şi o stare de consolidare satisfăcătoare, şifoarte slabe când conţinutul de apă este ridicat şi starea deconsolidare slabă.

O categorie a terenurilor argiloase o reprezintă pământurilecontractile (numite şi expansive sau active), care-şi modificăsensibil volumul atunci când umiditatea lor variază. Ele seîncadrează în cazegoria terenurilor dificile la fundare, fapt careimpune prevederea unor măsuri deosebite la proiectarea şiexecutarea fundaţiilor construcţiilor.

Combinaţiile dintre pământurile argiloase şi prăfoase cuconţinutul ridicat de substanţe organice nu sunt terenuri bune defundare, din cauza rezistenţelor reduse pe care le au datorităreducerii frecărilor dintre fragmentele componente.

Solul vegetal nu este teren bun de fundare, de aceea, larealizarea construcţiilor, se îndepărtează pe toată grosimea sa;stratul superficial de 15-20 cm decapat sub formă de brazde poatefi utilizat la stabilitatea taluzurilor. Humusul, care este partecomponentă a solului vegetal, conţine acizi humici care prezintăagresivitate faţă de betonul din fundaţii şi în special faţă debetonul proaspăt, prin formarea humaţilor de calciu solubili.

Capitolul IV4. GEOCRONOLOGIAEste o ştiinţă geologică care se ocupă cu studierea istoriei

Pământului, determinării vârstei lui, a diferitor elemente, astratelor şi rocilor aparte. În geologie vârsta rocii e folosităpentru aprecierea durităţii diferitor rocilor şi a stratelor.

Deosebim vârsta relativă determinată prin comparareadiferitor evenimente şi vârstă absolută a rocilor determinată înani.

Vârsta relativăPână în prezent cea mai mult folosită a fost vârsta relativă

stabilită pe baza principiului superpoziţiei stratelor, bazându-sepe datele paleontologice (fosile caracteristice) şi tectonice(discordanţele unghiulare) etc.

28

Diviziunile timpului geologic (scara geocronologică). Istoriageocronologică a fost împărţită în diviziuni de mai multe ordine,dintre cele mai mari sunt erele, după care urmează descrescândperioadele, epocele şi etajele.

Erele sunt în număr de cinci şi anume: arherozoică şiproterozoică (care constituie precambrianul), paleozoică,mezozoică şi neozoică.

Precambrianul reprezintă partea cea mai lungă din istoriaPământului (circa 2,5 – 3 miliarde de ani) şi se subdivide în douăere: arhherozoică şi proterozoică.

Era arherozoică se caracterizează prin cele două faze specifice:anhidră (cu roci magnetice şi o atmosferă încărcată cu vaporiidiferitelor săruri) şi oceanică veche (când se formează primulînceput al hidrosferei şi primele roci sedimentare, care subinfluenţa metamorfismului devin apoi roci cristaline – şisturicristaline). Primele mişcări tangenţiale şi primele urme de viaţădupă cum se pare, au s-au produs în era proterozoică.

Era proterozoică se caracterizează prin apariţia unor urmesigure de vieţuitoare reprezentate prin plante şi animale, fiecaredezvoltate în mai multe grupe (alge, foraminifere, viermi,brahiopode, trilobiţi etc.). Dintre roci, pe primul loc stau celesedimentare, dar sunt prezente şi cele magmatice (granitul deRapakiwi) şi metamorfice, întâlnite la baza primelor scuturicontinentale ale Pământului.

Precambrianul reprezintă timpul când s-au pus bazelescheletului orografic al reliefului terestru, prin formareamarilor scuturi continentale şi când s-a dezvoltat prima glaciaţiea Pământului.

Era paleozoică reprezintă timpul de circa 345 000 000 de ani,caracterizată prin dezvoltarea vieţuitoarelor, predominante fiindnevertebratele marine, peştii şi amfibiile.

Ea se imparte în cinci perioade: cambriană, siluriană,devoniană, carboniferă şi permiană.

Formaţiunile paleozoice au atins grosimi foarte mari (circa30 000m) şi sunt reprezentate mai ales prin conglomerate, gresii,calcare, calcare dolomitice, şisturi argiloase, cu multe fosile,care au fost metamorfizate în bună parte, precum şi prin variateroci magmatice (granite, grandiorite, gabrouri, porfire etc).

La sfârşitul paleozoicului, imaginea paleogeografică a feţeiPământului era destul de simplă – două continente în emisferanordică (continentul Nord-Atlantic şi continentul sino-sinerian)şi unul in emisfera sudică (continentul Gondwana).

29

Mezozoicul reprezintă timpul de circa 155 000 000 de ani dintrepaleozoic şi neozoic, caracterizat prin predominarea reptilelor, aamoniţilor şi belemniţilor.

Mezozoicul se împarte în trei perioade: triasică, jurasică şicretacică. Perioada cretacică a durat mai bine de jumătate dinîntreaga eră.

Aceasta a început cu dezvoltarea amonoţilor şi s-a terminatcu dispariţia acestora, a belemniţilor şi a reptilelor.

Grosimea formaţiunilor mezozoice este destul de mare (60 000m) şi sunt constituite din calcare, dolomite, gresii, şisturiargiloase, conglomerate, marne, gresii calcaroase, calcarecoraligene etc.

În jurasic se ajunge la o fărâmiţare accentuată a marilorcontinente precedente, în peste cinci blocuri în nord şi trei însud.

Sfârşitul mezozoicului este reprezentat pentru emisferasudică predominând apa marină, iar uscatul fiind reprezentat prinmici blocuri (în Brazilia, Africa, Madagascar, India, Australia),care au constituit nucleul viitoarelor continente sudice.

Era Perioada

Epoca EtajulPrincipalelecaracterepaleontologice

Vârstaabsolută,mln.ani

Grosimearelativă.

NEOZ

OIC

Cuaternar Q

- holocen Animale şiplanteactuale:mamutul,ursulcavernelor: omulpaleo şineolitic

1,5 –220

0 m

pleistocen

Neogen

pliocen levantindacianponţianmeoţian

24

4000

m

miocen sarmaţiantortonianhelveţianburdigalianacvitanian

oligocen chattianrupelianlattorfian

30

Paleogen

Clasamamiferelor

45eocen luteţian

ledianindian

paleocen ypressianlondonianmonţian

MEZOZOICĂ

MZ

Cretacică Cr

cretacicsup.

daniansenonian

Clasareptilelorşiamoniţiilor

155

6000 m

cretacicmed.

Turoniancenomanianalbian

cretacicinf.

apţianbarremianhauterivianvalanginianberriassian

Jurasică Jr

jurasicsup.

portlandiankimmeridgiancallovian

jurasicmed.

bathonianbajocian

jurasicinf.

aalenianrhetian

Triasică Tr triasic

sup.triasicmed.triasicinf.

noriancarnianladiniananisianwerfenian

PALE

OZICĂ

PZ

PermianP

p.superiorp.inferior

faciesmarinkazaniankungurianartinskian

Carbonică C

c.superiorc.mediuc.inferior

uralianmoscoviandinanţian

31

Devoniană D

d.superiord.mediud.inferior

famenianfrasniangivetianeifeliancobleţiangediniandowntonian

Clasapeştilorşitrilobiţilor

345

30 000

m

Siluriană S

gothlandian

ordovician

ludlovianwenlockianvalenţiancaradocianelamoeliantremadocian

Cambriană Cm

postdamianacadiangeorgian

---

PROTEROZOICĂ Prz

Algonkian

- - Urme devieţuitoarediferenţiate

24 000 m

ARHEROZOICAArz

- - Urmeslabe devieţuitoare

FAZA ASTRALĂ Vârstăplanetară

Capitolul V5. MIŞCĂRILE OSCILATORII ŞI TECTONICE

La suprafaţa Pământului au loc procese de formare a munţilor,mărilor şi oceanelor. Toate aceste procese de formare suntantrenate de forţele interne ale Pământului.

Principalele procese interne ale Pământului sunt:

32

1. Procese tectonice2. Vulcanismul3. Magmatismul4. Metamorfismul5. Cutremurile de Pământ5.1. Procesele tectonice. Vulcanii dar mai ales cutremurile de

pământ, dovedesc până la evidenţă că în interiorul Pământului nudomneşte linişte. Prin radiaţiune se pierde căldura prin presiunese schimbă condiţiile fizice ale materiei, necontenit echilibrulse sfarmă, tinzându-se să se restabilească. Mişcările interne auecou şi în litosfera rigidă.

Mişcările în scoarţa terestră depind într-o mare măsură destructura tectonică. Cele mai mari structuri sunt platformele şigeosinclinalele.

Deosebim 2 feluri de mişcări tectonice:1. Mişcări lente de ridicare şi scufundare ale unor sectoareterestre, ridicări care să genereze continente ca urmare aretragerii apelor marine au fost numite - mişcări epirogenetice.2. Mişcări bruşte care sunt însoţite de ruperea scoarţei numite– mişcări orogenetice.Mişcările epirogenetice sunt mişcări pe verticală de ridicare

şi de coborâre a unor porţiuni din scoarţa terestră. Ulterioracestea au fost împărţite în mişcări epirogenetice pozitive(+) –de ridicare a scoarţei terestre şi mişcări negative(-) –numitemişcări de subsidenţă. Mişcările epirogenetice pozitive(+) şi negative(-) se manifestă pe suprafeţe întinse, s-au manifestat în epocilegeologice şi se manifestă şi la etapa actuală, ele duc la formareapodişurilor (platourilor) şi depresiunilor, atât pe continente câtşi pe oceane.

Mişcările epirogenetice au un caracter continuu şi neuniform,iar efectele lor se pot observa după scurgerea unor perioadelungi de timp (secole).

Dintre principalele efecte ale mişcărilor epirogeneticemenţionăm:

a) Variaţia liniei de ţărm determinată de înaintarea apelor întimpul mişcărilor negative şi retragerea lor când mişcarea aresens pozitiv;

b) Formarea teraselor marine când mişcarea epirogenetică estepozitivă;

c) Transgresiunile şi regresiunile marine când reprezintămomentul cel mai important al mişcărilor epirogenetice, atât prinrăspândirea lor în spaţiu şi timp cât şi prin cantitatea dematerial mobilizat.

33

Transgresiunea marină reprezintă invadarea apelor marine asuprauscatului continetal ca urmare a scufundării uscatului. Materialulerodat de valuri din ţărmuri este fragmentat până la mărimea unuipietriş, care este depus cu fragmentele mai mari înspre ţărm,urmează apoi nisipul, iar înspre larg se sedimentează argila.

Regresiunea marină are loc atunci când se produce un fenomen deridicare a scoarţei terestre în urma căruia marea se retrage,rămănând o suprafată uscată cu pantă lină şi o mare învecinatăpuţin adâncă

Cauzele mişcărilor epirogenetice: O ipoteză dată de Duttonadmite că diferitele porţiuni ale scoarţei, plutesc pe un substratmai dens din mantaua terestră. Acestea, conform principiului luiArhimede, se scufundă parţial în substratul dens al mantalei. Cucât un bloc litosferic are o grosime mai mare cu atât baza sa seaflă la o adâncime mai mare.

5.2. Mişcări orogenetice. În scoarţa continentelor există zoneîn care s-au produs mişcări ample de cutare şi ridicare, ce auavut drept rezultat formarea catenelor muntoase. Mişcărilebruşte, de pe urma cărora păturile îşi schimbă regulata loraşezare se numesc mişcări orogenetice.

Aceste porţiuni din scoarţă, înainte de constituirea lanţuluimuntos respectiv, au trecut prin aşa numitul stadiu degeosinclinal. Un geosinclinal este un bazin alungit, liniar sauarcuit, labil din scoarţa terestră care se găseşte la margineaunui bloc continental sau între 2 blocuri continentale, ce secaracterizează printr-o mişcare de scufundare lentă numităsubsidenţă.

În urma mişcărilor orogenetice în scoarţa terestră se formeazăstructuri de rupere. Astfel, deosebim 4 tipuri de structuri derupere:

1. Mişcare de rupere pe orizonală (falie orizontală)2. Mişcare de rupere pe verticală (falie verticală)3. Graben (reprezintă un compartiment central scufundat)4. Horst (reprezintă un compartiment ridicat al scoarţei

terestre).

34

Faliile verticale se obţin ca rezultat al coborârii(scufundării) porţiuni faţă de altă. Dacă în momentul dislocării oparte se ridică, este falie de ridicare. Uneori pe un sector potavea loc mai multe dislocaţii. Astfel apar falii de ridicare saucoborâre în trepte.

Horstul este asociaţia de falii care prezintă un compartimentridicat al scoarţei terestre, delimitat în falii coborâte în douădirecţii, rezultând un relief supraînălţat.

Masivul măcin din Dobrogea de nord este considerat un horst. Eleste format din roci intruzive vechi, fiind mărginit decompartimentele scufundate ale fosei predobrogene, ale CâmpieiRomâne şi ale zonei Tulcea. Exemple de horst cu aspect de munţi-bloc, sunt Munţii Făget, Mezeş etc.

Grabenul apare, când un sector din scoarţa terestră coboarăîntre două dislocaţii mari. Pe această cale s-a format laculBaical.

Exemple de astfel de dislocaţii rupturale sunt văile rifturilordorsalelor oceanice, grabenul Rinului care se întinde între MunţiiVosgi şi Pădurea Neagră cu sărituri ale faliilor (faliile suntdislocaţii rupturale care conduc la ruperea continuităţiistraturilor şi la deplasarea relativă pe verticală acompartimentelor afectate) de 1000 m şi grabenul African careîncepe de la lacul Niassa şi se continuă prin două ramificaţii,una de vest şi una de est, care trece prin regiunea laculuiRudolf, Marea Roşie, Marea Moartă şi Valea Iordanului. Lungimealui este de 6500 m cu sărituri de falii de 2000 m.

Horstul este forma inversă grabenului.35

Mişcările orizontale în comparaţie cu celelate forme apare prindislocarea unei porţiuni şi acoperirea unei suprafeţe orizontalesau puţin înclinate.

5.3. Vulcanismul - este mişcarea magmei din interiorulPământului spre exterior. Înainte de apariţia lavei (magmă fărăconţinut de gaze), simultan cu ea sau după apariţia ei, înregiunea respectivă apar zgomote subterane, explozii degajări degaze sau ape fierbinţi. Unele materii topite nu au putereanecesară să străbată litosfera. Ele sunt injectate printrestraturile acesteia (filoane) sau sunt îngramădite în spaţii largisau mai restrânse.

Elementele ce alcătuiesc un vulcan constau din: conul vulcanic,muntele vulcanic, coşul vulcanic şi vatra vulcanului sau bazinulmagmatic. Vulcanul este rezultatul acumulării produselor endogenea materiei topite, lavei ce provine din interiorul Pământului,având forma unui con ce poate ajunge la înălţimi de mii de metri

Uneori craterul vulcanului abia se poate prinde, căci materiatopită (lava) se întinde pe suprafaţa pământului, după reliefulterenului pe care curge. De regulă, craterul se află în vârfulunui conformat din materiile vulcanice şi străbătut de un canal,ce face legătura între exterior şi vatra cu magmă.

Erupţia vulcanică este fenomenul de eliminare al produselorvulcanului la suprafaţa scoarţei. Erupţia este un procesinterminent cu perioade de activitate şi repaos, în strânsălegătura cu pulsaţiile energiei interne. În faza incipienta aerupţiilor vulcanice se aud ygomote subterane, se produc cutremurede pământ repetate, apar unele izvoare, dispar altele, se modificăvalorile treptei geotermice în regiune, animalele cu ascunzişurisubterane părăsesc regiunea.

Produsele activităţii vulcanice pot fi de trei feluri: gazoase,lichide, solide.

Produsele gazoase apar în toate fazele de activitate alevulcanilor şi depinde de chimismul lavei. Pot fi: vapori de apă,CO2, H,Cl, S, O, H2S, SO2 şi alte gaze. Hidrogenul sulfurat prinoxidare conduce la formare de sulf, blendă, galenă şi piatră.

În categoria produselor lichide se încadrează lavele, topituride silicaţi, cu procent scăzut de gaze şi care provin dinrezervorul magmatic. Au temperaturi ridicate de circa 1200 oC şisunt fluide. În categoria produselor lichide se încadreazăizvoarele termale cu o mineralizaţie sporită prin capacitatea lormai mare de dizolvare şi geyseri cu erupţie periodică.

Prin consolidare lava dă structuri de masă sticloase ceînglobează materie cristalizată sau nu , funcţie de tipul deconsolidare.

36

Produsele solide se clasifică în blocuri, bombe vulcanice(bucăţi mari de lavă care se întăresc în atmosferă în timpulerupţiilor vulcanice), lapili (elemente proiectate în atmosferă cudimensiuni de pietriş), cenuşă vulcanică

Formarea vulcanilor poate avea loc pe suprafaţa unor câmpii saupe spinarea unor munţi, pe suprafaţa continentelor (vulcanicontinentali) sau pe fundul oceanelor (v. submarini). Înălţimeavulcanilor variază, craterul lor fiind de la 500 m şi ajungândpână la 6310 m (Chimborazo), i-le Hawai vulc. Mauna Kea.

Mai pot fi vulcani activi şi vulcani stinşi (Harghita,Călimani).

5.4. Magnetismul este un fenomen care se petrece în magmă sauîn afara ei, sub influenţa temperaturilor ridicate, a presiunilorşi a substanţelor din magmă, ce pot influenţa mediul înconjurător.

Magmele sunt topituri naturale, fierbinţi de silicaţi (ce suntdizolvaţi unii în alţii), în care sunt dizolvate substanţevolatile (gaze). Soluţia reciprocă de silicaţi cuprinde oxizi(cei principali fiind: SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O),apoi cloruri, sulfuri şi elemente volatile. Aceste topiturinaturale se găsesc în interiorul Pământului la temperaturi şipresiuni ridicate. Magmele rămân în stare de topituri atâta timpcât condiţiile de temperatură şi presiune rămân constante. Deîndată ce scade temperatura şi presiunea, magma începe să serăcească şi să se consolideze.

5.5. Cutremurile de pământÎn urma mişcărilor tectonice care au loc în scoarţa tererstră

au loc cutremurele de pământ. Cutremurile de pământ suntzguduituri bruşte, de scurtă durată ale scoartei terestre care îşiau originea în interiorul Pământului, în scoarţă sau sub scoarţaterestră, producându-se din cauze naturale. Anual pe suprafaţaPământului, se produc cca 1 mil de cutremure slabe. Cu studiulcutremurelor se ocupă seismologia.

Majoritatea cutremurelor au intensităţi mici (microseisme) şisunt înregistrate numai de seismografe. Puţine la număr suntcutremurile puternice (macroseisme) care sunt bine simţite deoameni.

Elementele unui cutremur:1. Hipocentru H (focarul cutremurului) este locul unde ia naştere

cutremurul. Poate fi apreciat ca punctiform ca un plantridimensional şi de la el se propagă undele seismice atât spresuprafaţă, cât şi spe interiorul Pământului.

2. Epicentru E este punctul de la suprafaţa Pământului ce se află peprelungirea razei terestre ce uneşte hipocentrul cu centrul (C)Pământului.

37

Cutremurele de Pământ se propagă prin unde seismicelongitudinale (P) şi transversale (S). În cazuri excepţionale, decutremure foarte violente undele seismice au putut fi observate cuochiul liber (în Japonia), sub forma unor valuri care înaintauspre suprafaţa Pământului, cu viteze foarte mari.

Adâncimea la care se găseşte hipocentrul poate fi mică, pânăla 50 km de la suprafaţă, dar poate fi şi mare până la sute de km(700 km). Cutremurele cu efecte distrugătoare au hipocentrul laadâncimi mai mici de 20 km.

După provinienţă cutremurile de pământ pot fi:a. Cutremure tectonice, sunt cele mai mari cutremure de pământ,

focarele acestor cutremure se găsesc până la adâncimea de 700 km.b. Cutremure vulcanice, provocate de vulcani, însoţite mai

întotdeauna de erupţii violente, datorită deplasării magmei careîşi face loc prin canal (Krakatau, Bandaisan în Japonia, zonaMării Mediterane, Africa Mijlocie, America Latină).c. Cutremure locale, pot fi datorită prăbuşirii în adânc a unei

peşteri sau a unui spaţiu gol, provenit din disolvarea unor roci(sarea).d. Cutremure de denudaţie, provocate de prăbuşiri de munţi la

fundul mării, acoperişul minelor etce. Cutremure antrope, provocate de activitatea omului (bombele

atomice).Intensitatea cutremurelor de pământ se stabileşte după efectelezguduiturilor de la suprafaţa Pământului şi se exprimă cu ajutorulunei scări fie Mercalli-Cancani-Sieberg, fie în scara Medvedeev –12 grade (scara internaţională).Scara intensităţii cutremurelor poate fi redată astfel:Cutremure de gradul I, au zguduituri slabe, înregistrate numai deseismografe.Cutremure de gradul II şi III sunt sesizate numai de persoane în anumiteîmprejurări ( persoane culcate).Gradele IV şi V cuprind cutremure potrivite ca intensitate care suntsimţite de toată lumea. Obiectele mici şi nefixate se clatină.Gradele VI şi VII sunt caracterizate prin zguduituri puternice,imobilele sunt avariate, prabuşirea unor coşuri de case.La gradele VII şi IX casele suferă avarii serioase, se produc crăpăturişi prăbuşiri parţiale care cauzează victime. Se formează crăpăturiîn Pământ şi se produc alunecări.Cutremurele de gradele X şi XII cauzează distrugeri catastrofale(cataclisme) la toate imobilele şi mai multe victime omeneşti. Înpământ se formează adesea crăpături largi, se produc prăbuşiri demasive stâncoase şi alunecări mari de teren.

38

Pentru a se aprecia în mod obiectiv energia declanşată decutremure C.F.Richter (1937) a introdus o scară a magnitudinilor(scara Richter) care se bazează pe măsurători precise, făcute pebază de instrumente. Magnitudinea este logaritmul Briggalamplitudinei maxime a undelor seismice, măsurată pe sesmogramaunui aparat cu anumite caracteristici de amplitudine, amplasat lao distanţă de epicentru egală cu 100 km. În această scarămagnitudinea maximă este de 8,6.

5.5. Executarea construcţiilor în zonele seismiceLa executarea lucrărilor de construcţii în zonele seismice,

este necesar de amintit că gradele de pe hărţile seismicecaracterizează doar unele condiţii în medie a zonei respective şinu dă o caracteristică reală a terenului pentru construcţii.

La proiectarea construcţiilor în zonele sesmice (amintim că şiRepublica Moldova se găseşte într-o zonă seismică) este necesar săţinem cont de condiţiile geologice şi hidrogeologice a terenului.Astfel, s-a stabilit de a mări cu o unitate valoarea obţinută depe harta seismică la terenurile afânate, îndeosebi cele sensibilela umezire şi de a se micşora o unitate la terenurile cu orezistenţă mare (terenurile stâncoase). Rocile de categoria a IIdupă condiţiile seismice gradul seismic rămâne neschimbat.

Corectarea gradului seismic în zonele sesmice pe baza datelor geologico-inginereşti şihidrogeologiceCategoriaseismică aterenului

Categoria terenurilorGradul zonei dupăharta seism.

7 8 9Corectarea graduluiseismic

I Terenuri stâncoase (granituri,gnaisuri, calcare)şisemistâncoase (marne, gresiiargiloase,tufuri, ghipsuri)roci macrogranulare cuadâncimea de stratificare aapelor subterane h > 15 m

6 7 8

IIArgile şi argile nisipoase,aflate într-o stare solidă,nisipuri şi solurilenisipoase cu adâncimea destratificare a apelorsubterane h<8 m, rociputernic dezagregate cu 8 <

7 8 9

39

h < 10 m

IIIArgile şi argile nisipoaseaflate în stare plastică ,nisipuri şi soluri nisipoasecuh < 4m, roci puternicdezagregate cuh < 3m.

8 9 10(existăaltenormative)

5.6. Cutremure marine (ţunami – denumit de japonezi) au locatunci în largul Oceanelor însoţite de bubuituri submarine, iar lasuprafaţa oceanului iau naştere unde cu o înălţime de 15 -20 m.

Ţunamii se deplasează pe o distanţă de mii de kilometri, cu oviteză de 500 – 800 iar uneori şi mai mult de 1000 km/h. Pe măsurăce se micşorează adâncimea mării, panta undei creşte brusc şi cu ointensitate mare provoacă distrugerea ţărmurilor şi aconstrucţiilor.

Cea mai înaltă undă seismică (ţunami) – s-a înregistrat peţărmurile Alasca în 1964, înălţimea ei atingând 66 m, cu o vitezăde 585 km/h.

Şi cazul cel mai recent produs la 26 decembrie 2004 în estulOceanului Indian care a produs peste 200 000 de morţi. Acestcutremur a avut magnitudinea de 9 grade pe scara Richter. Au fostafectate mai multe ţări în urma acestui cutremur, cele maiafectate au fost Tailanda pe locul I, Sri Lanca locul II şi loculIII fiind Indonezia. Numarul de persoana dispărute în urmaacestui cutremur nu se cunoaşte cu exactitate şi poate nu se vaşti niciodată, e cunoscut doar ca sunt peste 200 000 de oameni.

Capitolul 6.PROCESELE DINAMICII EXTERNE ŞI ROLUL LOR ÎN FORMAREASUPRAFEŢELOR SCOARŢEI TERESTRE.

6.1. Notiuni de geomorfologieGeomorfologia – se ocupă cu studiul reliefului scoarţei

terestre, caracterizându-i formele, dimensiunile, originea,evoluţia şi procesele de modelare a lui. Termenul de geomorfologieînseamnă morfologie terestră sau ştiinţa care a fost desprinsă dingeologie, având ca obiect de studiu relieful terestru. Pentruactivitatea inginerului o importanţă deosebită prezintă acţiuneafactorilor externi care duc la schimbarea formelor de reliefîntr-un ritm relativ intens.

Relieful terestru – este reprezentat prin totalitateadenivelărilor suprafeţei terestre faţă de un plan de referinţă

40

general sau local. Ca plan general de referinţă se foloseştesuprafaţa mărilor şi oceanelor prelungită şi sub uscatulcontinetal.

Ca plan local poate fi considerată o porţiune din suprafaţaterestră, cum ar fi suprafaţa unei câmpii, a unui platou, a unuipod de terasă, a unui şes etc.

Formele de relief produse de agenţii interni pot fi sesizatedecât după un timp foarte îndelungat, în timp ce transformăriledatorită activităţii agenţilor externi pot fi observate doar încâţiva ani afectând direct existenţa şi exploatareaconstrucţiilor. Desigur că nu toţi factorii externi acţionează cuaceeşi intensitate.

Drept exemplu poate fi: formarea deltelor prin depunereamaterialelor aduse de fluvii, acţiunea vântului (procese eolieneprin delasarea dunelor de nisip).

Distrugerea ţărmurilor înalte a mărilor, formarea râurilor şi aravenelor se desfăşoară într-un ritm foarte rapid, în timp ceacţiunea de deflaţie şi coraziune a stâncilor datorită acţiuniivântului sau formării fluviilor sunt procese de lungă durată.

Activitatea inginerului constructor este legată nemijlocit destudiul acestor fenomene şi în special de studiul transformăriiformelor de relief pe terenurile unde vor fi amplasateconstrucţiile.

Astfel morfologia versanţilor oferă informaţii care pot permiteaprecierea stabilităţii versanţilor sub acţiunea încărcăturilortransmise acestora de construcţii.

Construirea de baraje şi lacuri de acumulare duc la modificareacondiţiilor de eroziune şi depunere, crearea unor noi forme derelief care pot mări stablitatea versanţilor cât şi aconstrucţiilor amplasate pe ei.

Clasificarea formelor de reliefFormele de relief pot fi clasificate după diverse criterii ,

între care şi după formă şi dimensiuni.Au fost distinse 4 categorii:1. Forme de relief de ordinul I (megarelieful) – sunt cele mai

mari forme ale reliefului terestru în care se includ: bazineleoceanice şi marine (cele mai mari depresiuni) şi uscaturilecontinentale (cele mai mari forme pozitive). Diferenţa dintreacestea este legată de variaţia constituţiei scoarţei terestre.Astfel bazinelor oceanice şi marine corespund scoarţei bazaltice(scoarţei de tip oceanic), iar blocurilor continentale corespundscoarţei granitice (scoarţă de tip continental).

2. Forme de relief de ordinul II (mezorelieful). Pe suprafaţablocurilor continentale, ca şi în interiorul bazinelor oceanice şi

41

marine, apar forme de relief de al doilea ordin reprezentate prinforme subaeriene şi forme submerse.

a. Relieful subaerian. Pe suprafaţa blocurilor continentale existăforme de relief de ordinul II reprezentate prin munţi, podişuri,dealuri şi câmpii.

Munţii – sunt forme de relief pozitiv, cu dimensiuni de ordinulzecilor şi sutelor de kilometri şi cu altitudini de ordinul miilorde metri (munţii Himalaia, vârful Everest, 8848 m altitudine).

După modul de formare deosebim: munţi tectonici, vulcanici,micşti şi de denudaţie. La primele trei tipuri rolul principalrevine forţelor interne, care înalţă scoarţa terestră, iar laultimul tip rolul principal revine forţelor externe care erodeazăscoarţa terestră.

Podişurile – sunt forme complexe reprezentate prin asocieri deplatouri (poduri) separate între ele prin văi sau depresiuni. Seconsideră că podişurile au altitudine peste 200 m, dar există şipodişuri înalte, prinse de obicei în lanţuri muntoase, cualtitudini cuprinse între 4000 şi 5000 m, dar incluzând lanţurimuntoase cu altitudini de peste 6000 m (Podişul Tibetului).

Dealurile sunt forme pozitive de relief, cu aspect de cupolărotunjită, de con sau de culme alungită. Dimensiunile planimetricepot fi diferite între 200 şi 700 m, uneori chiar şi mai mult.

Câmpiile sunt forme de relief plate sau uşor ondulate cu maridimensiuni planimetrice şi cu altitudini în general sub 200 m.

Câmpiile pot fi:Tabulare – care au suprafaţă plană;Colinare – care au suprafaţa accidentată fiind brăzdate de văi

fiind separate de interfluvii.b. Relieful submers. În cadrul bazinelor oceanice se deosebesc două

regiuni: regiunea marginii continentale şi regiunea funduluioceanic propriu zis.

Regiunea marginii continentale cuprinde şelful, taluzul continental,glacisul continental.

Regiunea fundului oceanic cuprinde dorsalele medio-oceanice (+),fosele sau gropile abisale ( - ).

3.Formele de relief de ordinul III. Sunt forme de relief maimici ca dimensiuni şi care apar în cuprinsul formelor de ordinulII. În această categorie sunt încadrate depresiunile, văile şiinterfluviile.

Depresiunile sunt forme de relief negativ, fiind înconjurate deforme de relief mai înalte ca ele.

Depresiunile pot fi:a) depresiuni tectonice - formate prin scufundarea unor

compartimente din scoarţa terestră;

42

b) depresiuni de eroziune – sculpate de acţiunea apelorcurgătoare, a gheţarilor şi a vântului;

c) depresiunile de baraj vulcanic – formate în locurile undeapar lanţuri de munţi vulcanici.

Văiile sunt forme negative alungite şi relativ înguste care suntsculpate în regiunile muntoase, deluroase de podiş şi câmpie.

Interfluviile sunt forme pozitive de relief care se găsesc întrevăi.

4. Microrelieful este reprezentat de forme pozitive şinegative de dimensiuni mici. În cadrul formelor pozitive pot fiincluse muşiroaiele, movilele, grindurile; dintre cele negativese pot cita rigole, doline, crovuri, padine.

Capitolul 7. Geodinamica externă

7.1. Factorii genetici ai reliefului externFormele de relief existente la suprafaţa pământului sunt

rezultatul acţiunii combinate şi reciproce a două categorii defactori care acţionează asupra scoarţei terestre factori endogenişi factori exogeni.

Între factorii interni (endogeni) şi cei externi (exogeni)există o permanentă acţiune contrară, în sensul că cei dintâicreează relieful iniţial al scoarţei terestre, iar cei din urmăproduc modelarea şi netezirea acestuia indiferent de întinderea şipoziţia sa.

Factorii exogeni produc erodarea părţilor ridicate alescoarţei sau conduc la acumulări de material fragmentat în zonelescufundate.

Factorii exogeni, destul de numeroşi şi variaţi, aparţinatmosferei, hidrosferei şi biosferei. Ei acţionează asupraformelor tectogene de relief, determinând o mare varietate detipuri de relief (fluviatil, eolian, marin, etc.), în funcţie deagentul modelator cu caracter predominant.

Agenţii principali externi prin intermediul cărora seexercită acţiunea forţelor externe sunt: apa, gheaţa, aerulatmosferic şi organismele.

Sub acţiunea acestor factori au loc procesele de alterare arocilor de la suprafaţa scoarţei terestre şi procesele dedezagregare, de transport şi de depunere a materialului dislocat.Cel mai important factor modelator al reliefului terestru esteapa, în diferite stări la care se adaugă acţiunea eoliană.

Ca factori exogeni complementari se adaugă procesele dedezagregare- alterare, deplasările de teren şi gelifracţia

7.1. Dezagregarea si alterarea rocilor

43

Dezagregarea constă în fărâmiţarea rocilor în fragmente din ceîn ce mai mărunte. Ea duce la modificarea si distrugerea rocilorcare sunt rezultate ale actiunii anumitor factori permanentiactivi la suprafata pamantului. Principalii factori care duc laprocesul de dezagregare sunt: dispariţia presiunii litostatice,variaţiile termice, umezirea, îngheţul apei pătrunsă în fisurilerocii, cristalizarea sărurilor în fisuri, acţiunea vieţuitoarilor.

Intensitatea dezagregarii depinde de depinde de multe cauze,inclusiv si de factorii de dezagregare, de componenta rocilor, deconstitutia geologica a terenului etc. O intensitate maxima adezagregarii o are la suprafata pamantului, unde rocile suntsupuse actiunii nemijlocite a factorilor de dezagregare.

In adancul scoartei pamantului procesul de dezagregare semicsoreaza. Grosimea zonei de dezagregare activa ajunge pana 5-10m.

Dezagregare datorita dispariţiei presiunii litostatice (stressului). Supusă lapresiunea litostatică din interiorul scoarţei terestre (presiunegenerată de greutatea rocilor de deasupra), rocile se compactează,granulele de minerale presându-se între ele. Când presiuneaîndepărtează un pachet de roci de la partera superioară a scoarţeiterestre, roca din interior ajunge la suprafaţa scoarţei fiindeliberată de presiunea litostatică. Ca urmare particulele fine sedistind îndepărtându-se şi apar fisuri fine în masa rocilor.

Dezagregarea datorită variaţiilor termice (dezagregare pe cale fizica) consta indistrugerea rocilor datorita diferentelor de temperatura si ainghetului. La suprafaţa terestră se manifestă importante variaţiide temperatură unele cu caracter periodic (diurn sau sezonier) şialtele cu caracter neperiodic (datorate deplasarii unor mase deaer calde sau reci). Variaţiile termice ale aerului se transmit şirocilor. Un grad de distrugere maxima se atinge in urmapatrunderii apei in fisuri si ingheţarea ei. Datorita cresteriivolumului apei la inghet pana la 11 % pesiunea in roca creşte pânăla 240 Mpa. Aceasta este forma de dezagregare pe cale de inghet.Ea se mai produce si prin umezirea si uscarea rocilor. Un factorla fel de activ la producerea dezagregării îl reprezintă şi vântul.

Dezagregarea pe cale chimica are loc sub influenţa gazelor dinatmosferă (O, CO2, N, vapori de apa), un proces de alterare atuturor rocilor care au contact cu atmosfera şi care se manifestaprin oxidare, hidratare, dizolvare şi alte procese chimicecomplexe. Cei mai activi agenti chimici sunt: apa, oxigenul,acidul carbonic, acizii organici. In roci înafara procesului dedizolvare, au loc diverse reactii chimice inclusiv hidratarearocilor etc.

De exemplu: CaSO4 + 2H2O = CaSO4 * 2H2O

44

Acest proces este însoţit de o creştere de volum a gipsuluicu până la 30 % faţă de anhidrid. Dar nu toate mineralele aucapacitatea de a absorbi apa, adică de a se hidrata. Aşa estecazul cuarţului, feldspaţilor, mai putin putin rezistente suntcalcitul, galitul etc.

Paralel cu distrugerea mineralelor prime în rocă se formeazaminerale noi solubile ca clorizii, sulfaţii, carbonaţii siinsolubile (montmorillonit, caolinit etc.).

Intensitatea alterării depinde în mare masură de suprafaţa deacţiune a apei, a soluţiilor care le conţin, de temperatura lor şide duritatea mineralelor faţă de factorii de dezagregare.

Dezagregarea organica (biologica) este provocata de actiuneaplantelor si animalelor. Rocile distrugandu-se datorită acizilororganici. Radacinile pomilor de asemenea contribuie la distrugerearocilor stancoase, unele din ele chiar străpung placile de betoncu o grosime de 20 cm.

Măsurile de prevenire a dezagregarii:In timpul executarii constructiilor stratul superior afectat

trebuie inlaturat.• acoperirea rocilor cu materiale impermiabile pentru agentii

de dezagregare (beton, argila, etc.);• imbibarea rocilor cu diferite substante (sticla lichida,

gudron etc.);• neutralizarea factorilor de dezagregare;• amenajarea terenului pentru scurgerea apei (santuri).La executarea constructiilor se folosesc materiale rezistente

la dezagregare.

7.2. Acţiunea geologică a vântului (proces eolian)Procesele de modelare şi formele de relief cauzate de

acţiunea vântului poartă denumirea de procese şi forme eoliene.Vântul reprezintă cel mai important agent al atmosferei, careaccţionează asupra scoarţei terestre. Procesele eoliene ca şi alteprocese exogene efectuiază acţiuni de denudare, de transport şiacumulare.

Acţiunea fizico-geologică a vântului constă în antrenareamaterialului mobil provenit din dezagregarea rocilor, în special aprafului şi a nisipului, în roaderea suprafeţelor de reliefîntâlnite în calea vântului încărcat cu particule de praf şinisip, şi apoi depunerea materialului respectiv

Procesele principale create de acest agent sunt: deflaţia şicoraziunea.

Deflaţia reprezintă procesul de spulberare a particolelor derocă care decurge paralel cu coraziunea ce constă în şlefuirea şi

45

distrugerea rocilor de către fragmentele de roci antrenate înmişcare de vânt. Ele se manifestă foarte puternic în zonele depustiu, acolo unde îvelişul vegetal este slab dezvoltat. Deflaţiaduce la erodarea şi coborârea suprafeţei terenului, uneori până lanivelul apelor subterane, la distrugerea solului şi a calităţiilui fertile. În urma coraziunii iau naştere diverse forme derelief reprezentate prin mici adâncituri pe suprafaţa rocilor,feţe şlefuite stânci de diferite forme. Coraziunea e condiţionatăde existenţa deflaţiei şi nu poate avea loc fără ea, în schimbdeflaţia se poate produce şi fără acţiunea simultană a coroziei.Atunci când puterea vântului scade, materialul transportat nu semai poate menţine în aer şi cade pe suprafaţa pământului dândnaştere la formaţiuni specifice de dune.

Dunele apar atunci când vântul încărcat cu particule de nisipîntâlneşte în calea lui un oarecare obstacol, chiar foarte mic(pietre, tufari). Ele se formează atât pe suprafeţele întinse alezonelor aride şi semiaride, cât şi pe ţărmurile joase ale mărilorşi lacurilor, pe cursul inferior al râurilor unde există depuneride nisip adus de apă. În unele pustiuri datorită unor condiţiispeciale, dunele capătă forma unor potcoave ce se numesc barcane.

Loessurile reprezintă produsul depunerii particulelor fine depraf (d<0,05 mm) în regiunile de stepă unde transportul lor esteîmpiedicat de vegetaţia ierboasă. Depunerea loessului în condiţiicontinentale de secetă îi dă o serie de proprietăţi specifice,diferite de proprietăţile celorlalte pământuri.

Loessul reprezintă un material uniform prin compoziţia sa,lipsit de stratificaţie, foarte poros şi permiabil. Golurile dinrocă au formă alungită pe verticală cu diametrul până la 2-3 mm şipoartă denumirea de macropori. Ele s-au format prin putrezireafirelor de iarbă în jurul cărora s-au depus particulele fine depraf aduse de vânt. Întrucât depunerea s-a produs în perioadasecetoasă, loessul nu a avut posibilitatea de a se consolida, caurmare a rămas afânat, fapt prin care se explică porozitatearidicată de cca 45-60 %. Apa încărcată cu diferite elementecirculând prin aceşti pori a depus pe pereţii lor diferite săruri(în special carbonat de calciu), care se pot observa în profil cao reţea ramificată de culoară albă. Aşa dar, întărirea legăturilorîntre particule şi formarea unui schelet rezistent în stare uscatăare loc datorită acestui proces. Situaţia se schimbă imediat laapariţia apei, legăturile de cimentaţie îşi pierd proprietăţile,transformând loessul într-o masă moale, care dă tasări foartemari.

Ipoteza de formare a loessului pe cale eoliană nu este unicacare încearcă să explice geneza acestui tip de pământ cu

46

caracteristici mai deosebite faţă de alte pământuri. Uniicercetători susţin că multe loessuri s-au format prin redepunereasecundară în condiţii acvatice ale loessului iniţial.

În Moldova pământurile macroporice acoperă o mare parte dinteritoriul de sud şi mai ales terasele Âprutului şi ale Nistrului,unde grosimea lor depăţeşte 20 m. În văile Nistrului şi Prutuluidepozitele de loess sunt mai rar întâlnite , iar grosimea lorajunge până la câţiva metri.

Metodele de stabilizare a nisipului mobil:• sădirea vegetaţiei, arbuştilor rădăcinile fixează şi

întăresc bine nisipul;• bitumizarea suprafeţei dunei sau barcanei;• construirea îngradirilor în jurul traseului.

7.3. Acţiunea apelor curgatoare asupra scoartei terestre(eroziunea)

Cea mai mare parte din apa care este la suprafaţa scoarţeiterestre provine din precipitaţiile atmosferice sub forma de ploi,zapadă, grindina, gheaţa etc. Cand aceasta ajunge la sol, o partese infiltrează dând naştere apei subterane şi cea mai mare partese scurge pe suprafaţa terenurilor fie se reântoarce prin circuitînapoi in atmosfera. Apele care se scurg pe suprafata scoarţei(apele curgatoare superficiale) se manifestă sub formă de: ape deşiroire, ape curgătoare propriu-zise (torenţi, râuri, pârâuri).

Activitatea morfologică a acestor ape reprezintă procesul deeroziune, de distrugere a reliefului, prin transportulmaterialului rezultat din aceasta acţune şi prin formarea de noisedimente, in vederea reconstituirii scoarţei terestre.

Apele de şiroire. Apa rezultată din ploi care nu se infiltrează înscoarţa terestră formează mici şiroaie fară o direcţie bineconturată, care pornind de la cotele mari şi intreptandu-se sprecele mai joase, croindu-şi de fiecare data directii noi.

Cantitatea de apa de siroire depinde de cantitatea deprecipitaţii atmosferice şi de gradul de permiabilitate a solului(nisipul sau pietrişul fiind roci de o permiabilitate mare nupermite formarea apelor de şiroire).

Acţiunea erozivă a apelor rezultate din ploi, adica a apelorde siroire este fie chimica (coroziune), fie mecanica (eroziune).

Acţiunea de eroziune chimica se manifesta in special larocile moi si usor solubile fie direct (sare, gips), fie cuajutorul CO2 care se gaseste in apa (calcarele). Aceasta acţuneeste favorizată de pozitia suprafeţei rocii.

47

Acţiune de eroziune mecanică a apelor de şiroire este ingeneral locală şi ea se manifestă în special in rocile friabileprin natura lor sau prin efectul procesului de alterare.

O problema de interes deosebit pentru constructori esteactiunea de eroziune mecanica a apelor de siroire in terenurileargiloase, fara vegetatie si putin inclinate, in care aceastaacţiune se desfaşoara intr-un ritm rapid şi care poate distrugeintr-un timp scurt suprafeţe insemnate, daca nu se intervine latimp.

Lucrările de consolidare privind degradarea terenurilor:• de ordin constructiv: garduri de rachita, ziduri mici, zabrelefixate transversal pe panta, si destinate de a crea miciterase;• de ordin agrotehnic, acestea reprezentand dezvoltareavegetatiei ierboase a celor de arbusti iar in unele cazuriplantarea unei paduri pe suprafetele consolidate pentrustabilizarea terenului. Radacinile copacilor au rolul de afixa si lega straturile superficiale de cele adanci, iarfrunzele opresc caderea directa a stropilor direct pe sol,incetinandu-i prin acesta puterea eroziva.

7.4. Torenţii. Formarea ravenelorTorentii de apa temporari care se formeaza pe pantele inclinate

in regiunile muntoase si deluroase, au o viteza insemnata si caurmare conduc la formarea proceselor de ravenare (rapi).Alimentarea lor se face din ploile torentiale care cad pesuprafata terenului si nu se infiltreaza, ci se scurg pesuprafata pantei, dand nastere unor torente mai mari decat apelede siroire.

Ca inceput al eroziunii, apa foloseste o mica adancitura carecu timpul se poate dezvolta pana la dimensiunile unei ravene..Ajnsa la piciorul pantei, apa formeaza mai intai o cascada, carecu timpul prin imuierea terenului alcatuit din roci friabile danastere unei scobituri in forma de „V”. La inceput aceastascobitura este de dimensiuni mici, dar pe parcurs ea se extinde inlungime in directia contrara scurgerii apei.

Eroziunea apelor curgatoare se desfasoara intotdeauna din avalspre amonte, adica de la varsare spre izvor. Dezvoltarea raveneise face regresiv.

Dupa un timp de activitate regresiva, dinspre aval spre amonte,torentul isi foremeaza o vale stabila cu un profil longitudinal –numit profil de echilibru, care reprezinta profilul topograficalfundului ravenei si care nu mai sufera modificari insemnate.

La o ravena complet formata, care si-a stabilit profilul deechilibru, se desting trei regiuni bine definite:

48

a) regiunea superioara (bazinul de receptie), unde forta dedistrugere este maxima. Aceasta regiune dispusa in semicerc cupereti aproape verticali, este strabatuta de numeroase viroagesi siroieri care alimenteaza concentric torentul;

b) regiunea din centrul ravenei (zona de transport) dispune de opanta mai redusa, cu peretii in forma de „V” mai deschis, peunde se transporta tot materialul adus de apa din bazinul dereceptie. In aceasta regiune eroziunea este laterala.

c) Regiunea inferioara (conul de dejectie) unde are loc depunereamaterialului erodat si transportat

Profilul de echilibru al unei ravene se obtine numai atuncicand rezistenta pantei fundului si a peretilor raveneiechilibreaza puterea de roadere a torentului de apa, dar atatatimp cat echilibrul nu este stabilizat ravena continua sa-siadnceasca patul.

Ravenele se dezvolta in majoritatea cazurilor in rocidezagregate si au versanti abrupti in rocile consolidate.

Conditiile care favorizeaza dezvoltarea unei ravene sunt:- proprietatile fizice ale rocilor si, in special starea de

dezagregare si proprietatea lor de a absorbi apa (terenurileargiloase, in special pamanturile loessoide);

- conditiile de clima (diferente mari de temperatura,caracterul precipitatiilor, inundatiile, topirea zapeziloretc.);

- panta si orientarea versantilor (versantii abrupti sunterodati mai usor decat cei putin inclinati);

- pozitia nivelului de baza a eroziunii.Factorii care favorizeaza dezvoltarea torentilor si formarearavenelor sunt:- distrugerea plantatiilor de pe coaste (defrisarea padurilor,

taierea tufisurilor etc);- aratul pantelor inclinate in lungul lor, prin formarea

santurilor care in timp se transforma in rigole iar maitarziu in ravene;

- executarea de canale sau constructii de acest gen inclinatein special pe directia liniei de cea mai mare panta;

- drumurile comunale executate de-a lungul pantei,adanciturile create servesc drept albie pentru scurgereaapei din precipitatii;

- unele actiuni accidentale, rupturile de baraje.Distrugerile pe care le produc procesele de ravenare sunt

considerabile, pierderile aduse economiei nationale estimanduse lamln. lei anual.

49

Masurile prevazute pentru prevenirea si combatereafenomenului de ravenare.

a) Măsuri de prevenire:- interzicerea defrisarii padurilor de pe versantii cu panta

mare sau abrupta;- de interzis pasunatul vitelor, prea intens pe anumiti

versanti, deoarece prin distrugerea ierburilor calcate mereude vite si descoperirea solului ajuta la procesul deeroziune. Se recomanda cultivarea de plante perene;

- se va interzice aratul versantului de-a lungul pantei, pedirectiea deal-vale, inlocuinduse cu aratul pe directiacurbelor de nivel.b) Măsuri de combatereMasurile din acesta categorie sunt destinate sa combataactiunea ravenelor existente prin:

- stabilizarea ravenei prin plantatii de naturale pe versantiiei;

- modificarea partiala a pantei prin inaltarea fundului albieicu ajutorul unor constructii ingineresti cu scopul de ademinua puterea ei de eroziune;

- construirea de baraje, diguri sau simple praguri de-a lungultorentului si transversal;

- consolidarea malurilor prin ziduri de sprojin, construitedin piatra sau lemn;

- construirea de drenaje in partea superioara a ravenei.

7.5. Acţiunea geologică a mării

Acţiunea geologică a mărilor se manifesta ca şi ceilalţifactori modificatori externi prin eroziune, transport şiacumulare. Agenţii de modelare litorală sunt valurile, curenţii,gheaţa, vântul, vegetaţia şi fauna. Acţiunea de eroziuneexercitată de valurile mărilor este numită abraziune. În modelareaţărmului exercită o influenţă considerabilă alcătuirea geologică,relieful uscatului, specificul mişcărilor tectonice din zonalitorală, râurile care se revarsă în mare etc. Abraziunea duce ladistrugerea şi modificarea ţărmurilor datorită forţei dinamice aapei provocată de valurile mării şi de vânturile puternice marine,de curenţii marini produşi de diferenţa de salinitate şi detemperatură. Datorită acestor factori care acţionează simultan,valurile exercită cea mai importantă acţiune de distrugere,erodând şi măcinând ţărmul la baza lui. Forţa cu care acţioneazăvalurile asupra ţărmurilor este de 3-4 kg/cm2. Această erodare

50

continuă duce la formarea unei scobituri care se măreşte din ceîn ce mai mult şi înaintează spre uscat, lăsând partea superioarăde mal situată deasupra în formă de consolă, care cu timpulpierzând din stabilitate se prăbuşeşte, iar malul se retrage înuscat. Astfel în lungul malului se formează platforma litoralăpuţin înclinată spre mare.

Măsurile de prevenire şi combatere a abraziunii: se construiesc pereţide sprijindin beton armat pentru distrugerea valurilor.

7.6. Acţiunea geologică a gheţarilor

În prezent gheţarii ocupă 10 % din uscatul Pământului.Procesele glaciare sunt cauzate de acţiunea gheţii. Una dintrecondiţiile necesare pentru declanşarea unor astfel de procese esteglaciaţia care reprezintă formarea şi existenţa îndelungată a unuimasiv de gheaţă. Glaciaţia este posibilă când aceste regiuni suntsituate în cadrul hionosferei. Se evidenţiază două tipuri degheaţă: gheaţă din apă şi gheaţă din zăpadă. Prima se formează întimpul îngheţării apelor uscatuluisau a celor marine. Gheţa dezăpadă se formează în procesul metamorfizprii zăpezii. În procesulîngheţului şi dezgheţului multiplu cât şi a presiunii, zăpada setransformă într-o masa cu structură macrogranulară care poartădenumirea de firn.

Gheţarii de uscat după aspectul şi volumul lor se împart îndouă categorii: gheţari montani şi gheţari de calotă.

Gheţarii montani ocupă formele negative de relief din munţi.Mişcarea lor este cauzată de forţa de gravitaţie.

Gheţarii de calotă pot ocupa suprafeţe enorme, ei au suprafaţaconvexă.

Gheaţa în gheţarii continentali se scurge din regiuneacentrală spre periferia calotei.

Formele de relief create de eroziune glaciară la gheţariimontani sunt: circuri şi văi glaciare.

Circul glaciar reprezintă o depresiune în formă de amfiteatrudominantă pe versanţii abrupţi cu fundul plat sau slab ondulat.

Văiile glaciare – reprezintă văi largi cu fundul oval şiversanţii puternic înclinaţi cu profilul transversal în formă de„V”.

Formele de acumulare constituite de gheţarii montani, suntreprezentate prin morene. Mareialul transportat de gheţari poartănumele de material morenaic şi este alcătuit din blocuri diversede roci argilo-nisipoase.

Formele de acumulare glaciară create de calote suntreprezentate prin morene marginale, drumlinu-ri şi cames-ri.

51

Capitolul 8. PROCESELE GRAVITAŢIONALEDeplasările de teren reprezintă mişcări ale maselor de pământ

sub influenţa gravitaţiei din partea superioară a versanţilor spretalpa lui. După forma deplasărilor în masă a depozitelor care esteîn raport cu gradul de umezire, se deosebesc următoarele categoriide procese: deplasări uscate şi deplasări umede.

8.1. Deplasări uscate şi formele create. Din această categorie facparte rostogolirile, surpările şi prăbuşirile, tasările, crieep-ul.

8.1.1. Rostogolirile reprezintă forma cea mai simplă de alunecare amaterialului mobil pe pante sub acţiunea gravitaţiei. Ele seproduc din două cauze. Prima cauza este distrugerea stratuluisuperficial (prin dezagreagare), iar a doua cauză punerea înmişcare a materialului rezultat de forţa de gravitaţie. Numaibucăţile de material mai mare (cele rezultate din dezagregare) serostogolesc mai repede decât particolele mai fine (rezultate dinalterare) se rostogolesc mai încet, iar uneori rămân pe loc sefixează de vegetaţie, sau prin umezire atmosferică, chiar dacăpanta are o înclinaţie mare.

Pus în mişcare de forţa de gravitaţie materialul mobil (dacăpanta este mai mare de 10 o ) se deplasează la vale, rostogolindu-se cu viteză accelerată, depăşind uneori obstacolele întâlnite încale şi se opreşte atunci când întâlneşte un plan aproapeorizontal (albia unei văi, terase).

Acest proces se intensifică şi datorită unui cutremur depământ, sau de o zguduitură mare provocată de o alunecare de terendin apropiere. Sfărâmăturile de rocă nu se rostogolesc uniform pepante. Blocurile mai mari ajung prin salturi mai departe, iar celemai mărunte se rostogolesc mai încet rămân mai aproape de locul dedesprindere.

Acolo unde dezagregarea este accentuatăpe un perete larg destâncă, rostogolirea sfărâmăturilor de rocă este continuă petoată lungimea povârnişului formând astfel pânze de grohotişuri.

Odată fixate prin vegetaţie arborescentă, grohotişurile seconsolidează şi după trecerea timpului pot deveni elemente derelief stabile care suportă construcţii de drumuri, clădiri etc.

8.1.2. Surpările reprezintă dislocarea bruscă din roca de bază aunor blocuri masive şi deplasarea lor violentă spre bazaversantului. Declanşarea surpărilor este precedată de apariţiaunor fisuri sau sisteme de fisuri de-a lungul cărora, ulterior areloc desprinderea şi surparea blocului de rocă. A doua cauză caredetermină dezvoltarea acestor procese de versant este subminarea

52

părţii inferioare a versanţilor de către eroziunea râurilor,valurilor, activitatea antropică etc.

Acţiunea de modelare a surpărilor se exprimă prin apariţianişelor la baza versanţilor sau falezelor şi a feţetelor desurpare la partea superioară a acestora, cât şi prin acumulareablocurilor masive la baza lor.

În cădere, fragmentele şi blocurile de roci modifică în modconsiderabil morfologia suprafeţei versantului. După datele unorautori, torentele de pietre au format, în una din văile alpine, uncanal cu adâncimi de 6-10 m şi lăţimi de 10-20 m.

Surpările au loc în regiunile muntoase cât şi în cele decâmpie. Distrugeri mai mari şi un rol modelator mai accentuatrevin surpările din ţinuturile montane. De exemplu, în timpuldeclanşărilor unei surpări în valea râului Murgab din Pamirul deVest (1911) volumul rocilor surpate a depăşit 2 km3 ceea ceeste echivalent cu volumul scurgerii solide a fluviului Volga (cca25 mil. t/an) în timp de 280 ani. Sunt cunoscute surpări şi maigrandioase în Munţii Alpi, unde volumul lor a atns circa 15 km3,suprafaşa afectată fiind de 49 km2.

8.1.3. Prăbuşirile de pământ reprezintăcele mai rapide căderi îngol ale tavanelor unor peşteri şi altor cavităţi subterane, precumşi a unor cornişe de pe versanţii abrupţi care se produc subefectul gravitaţiei. În acest caz deplasarea materialului se faceprin cădere liberă, fără frecare cu vreun suport.

Prăbuşirilr afectează , îndeosebi, rocile stâncoase, fisuratesau cu suprafeţe de stratificaţie pe care se pot produceinfiltraţii de apă, supuse unui profund fenomen de eroziune înurma căruia rezultă un relief cu pante abrupte. Acest gen deprăbuşiri se produc în zonele unde calcarele apar la zi în valeaNistrului, la afluenţii râurilor nistru şi Prut. O prăbuşirecatastrofaşă s-a produs la pe valea Nistrului, localitatea Râşcovîn anul 1941 unde mai multe persoane şi-au pierdut viaţa. Acesteprocese mai apar şi pe versanţii unor ravene formate din pământuriloessoide şi nisipoase în timpul ploilor torenţiale, în special înzona de sud a republicii unde adâncimea ravenelor ajunge până la25 m. Pante abrupte pot fi create artificial, reprezentate prinexcavaţiile pentru diverse construcţii (taluzuri, cariere,platforme dedrumuri sau căi ferate etc.).

Cauzele principale care favorizează aceste prcese suntmodificarea eforturilor în masivele de pământ, prin crearea unorsuprafeţe de minimă rezistenţă în masivul de rocă, crearea unorgoluri subterane (peşteri, canale) prin dizolvarea unor rocisolubile (carstul). Prăbuşirile versanţilor înalţi cu panteabrupte pot fi provocate şi de cutremurile de pământ.

53

Prăbuşirea terenurilor afânate în urma ploilor torenţiale şitopirii intense a zăpezilor poate duce la formarea alunecărilor deteren sau a torenţilor noroioşi.

8.1.4.Creep-ul este un proces de deplasare sau de rearanjarelentă, dar continuă a particulelor în parte ce compun scoarţa dealterare în raport cu celelalte, nu o deplasare în masă ci omişcare cu schimbarea poziţiei particulelor a unui versant înechilibru. La suprafaţă viteza de deplasare a particolelor estemai mare şi ea scade odată cu adâncimea. Acest fenomen estedeterminat de schimbările de volum cauzate de variaţiile detemperatură şi de gradul de umeditate, de procesul de îngheţ-dezgheţ, de tensiunea creată la creşterea şi uscarea rădăcinilorde plante.

Depozitele deluviale de pe versanţi sunt deplasate de apelede şiroire spre baza versanţilor. Viteza de deplasare a deluviuluipe versant este foarte mică de ordinul câtorva milimetri, rarajungand la câţiva centimetri pe an. Este specific zonelor cuvegetaţie. Creep-ul produce aplecarea sau îndoirea spre aval aunor rădăcini. Rădăcinile cele mai adânci sunt şi cele maiîndoite, deaorece ele sunt prinse de materialul rămas pe loc (rocanealterată). Vegetaţia ierboasă sau lemnoasă nu frânează prinrolul ei de fixator al rădăcinilor, ci mai mult contribuie lamişcarea particulelor.

Construcţiile amplasate pe astfel de terenuri cu deplasă decurgere a deluviului suferă deteriorări în funcţie de grosimeapăturii de pământ mobil şi adâncimea fundaţiilor. Cu timpul acestemişcări lente, în urma erodării excavaţiilor efectuate la talpaversantului, pot trece în alunecări de teren.

8.1.5. Tasarea este o mişcare lentă pe verticală, efectuată îninteriorul rocilor afânate sau elastice, sub forma uneicompresiuni sau îndesări impusă de greutatea proprie sau de o altăsuprasarcină.

Tasarea ere loc pe suprafeţe plane sau relativ plane. Ea ducela îndesări de sus în jos, determinând apariţia unor excavaţii desuprafaţă. Poate fi asociată creepingului, sufoziunii,alunecărilor, prăbuşirilor de mici dimensiuni.

Rocile friabile, poroase şi afânate sunt cele carefavorizează procesul tasării: leossurile, depozitele loessoide,argilele nisipoase, marnele nisipoase şi grohotişurileconsolidate. Compresibilitatea terenului mai depinde şi deumeditatea lui. În prezenţa apei rocile devin mai elastice şi secomprimă mai uşor. Sporirea umedităţii duce la diminuareacapacităţii portante a terenului şi la creşterea posibilităţilor

54

de tasare. Compresibilitatea se află în raport direct cuelasticitatea terenului.

Argilele posedă o compresibilitate accentuată şi în măsuracomprimării şi a pierderii umedităţii li se sporeşteelasticitatea.

Nisipul argilos este mai puţin compresibil, dar mai elasticdecât argilele. Loessul posedă un grad înalt de compresibilitateşi elasticitate.

După procesele care le generează tasările se împart în douăcategorii:

tasări provocate de intervenţia apei; tasări prin presare.

Prima categorie dezvoltate prin intervenţia apei se dezvoltăîn rocile loessoide. Aceste tasări pot fi provocate prindizolvarea şi spălarea particolelor de teren, ceea ce duce laafânarea terenului prin umezirea rocilor poroase (loessul)absorbind o mare cantitate de apă, îşi pierd uşor coeziunea şistructura prin sufoziune dând naştere unor goluri subterane.

Cea de-a doua categorie de tasare se produce din cauzemecanice, datorită unei supraîncărcări a unei sarcini suplimentare(construcţii grele) prin surpări, prin bătătorire, prin uscareceea ce duce la compactare prin alunecări.

Loessul umezit îşi micşorează volumul, spre deosebire deargilă care şi-l măreşte sau nisip care nu şi-l modifică. Aceastase explică prin acţiun ea apei care pătrunzând în porii leossuluişi umplându-i distruge coeziunea rocii.

8.2. Deplasările umede şi formele create. Dindeplasările umede fac parte alunecările de teren, curgerilenoroioase şi nisipurile curgătoare.

8.2.1. Alunecările de teren. După cutremurile de pământ şi inundaţiiîn categoria catastrofelor naturale pot fi incluse şi alunecărilede teren. Spre deosebire de cutremure sau inundaţii alunecărilede teren pot fi mai uşor de stăpânit.

În cele mai diferite ramuri ale activităţii umane, mai cu seamă în domeniul construcţiilor, oamenii se confruntă cu această problemă a stabilităţii taluzurilor

Alunecările de teren – reprezintă deplasarea a unor mase de roci sub acţiuneadirectă a forţei de gravitaţie (forţa datorită căreia toate corpurile se atrag reciproc înraport cu masele lor şi care tinde să atragă toate corpurile de la exterior spre centrupământului) sau prin intermediul unor agenţi de transport (apa, gheaţa etc.)

8.2.2.Condiţiile şi cauzele alunecărilor de teren

Condiţiile :

55

Prezenţa unui relief accidentat; Prezenţa sub stratul superior permiabil, a cel puţin unui strat impermiabil,

alcătuit din roci argiloase (argilă, şisturi, marne etc.) care care favorizează formarea unuiorizont acvifer.

Cauzele producerii alunecărilor de teren: eroziunea laterală a râurilor şi torenţilor care afectează baza versantului; modificarea stării fizice şi chimice a rocilor şi diminuarea frecării interioare

a rocilor în procesul umezirii şi alterării; acţiunea hidrodinamică a apelor subterane sau dezvoltarea proceselor de

sufoziune; activitatea economică a omului (creşterea încărcăturii pe versant în urma

depozitării materialelor, utilizarea neraţională a versanţilor în scopuri agricole,amplasarea pe versanţi a unor căi de transport etc.)Elementele principale ale unei alunecări:

Fig.1. Părţile principale ale unei alunecări ţi crăpăturile caracteristice :1 - peretele de rupere sau fruntea alunecării;2 - masa alunecătoare (corpul alunecгrii).3 - suprafaţa de alunecare în lungul căreia se produce fenomenul de alunecare si careprezintă diferiteforme în funcţie de structura geologică şi factorii ce intervin:5 - fisuri si crăpaturi dispuse transversal si longitudinal masei alunecгtoare:6 - limba alunecării este partea inferioară a masei alunecătoare:7 - piciorul alunecării reprezintă linia de intersecţie a suprafeţei de alunecare cu suprafaţa iniţialea versantului:7 L - lungimea alunecării este distanţa intre fruntea şi baza alunecării:8 - lăţimea alunecării

Fig.2. Alunecare activă

8.3 Clasificarea alunecărilor de teren

Clasificarea alunecărilor de teren după F.Savarenski (1939): Alunecări asecvente se produc în terenurile formate din roci lipsite destratificaţie; Alunecări consecvente şi insecvente se produc în terenurile cu rocistratificate; Alunecări consecvente se formează pe suprafeţe preexistente.

56

Clasificare alunecărilor după A.Pavlov (1898)• Alunecări deplapsive (glisante) – care încep de la piciorul pantei şi se

dezvoltă în sus, în sens regresiv;• Alunecări detrusive (împingătoare)- când mişcarea se declanşează din

partea superioară a versantului;• Alunecări mixte - sunt acelea care au caractere comune delapsive şi

detrusive

Clasificarea alunecărilor de teren din Republica MoldovaDupă caracterul şi mecanismul alunecării se clasifică:

A. Prăbuşiri de roci ale malurilor abrupte datorită suprafeţelor dealunecare peexistente (argile, marne, calcare);

B. Alunecări în roci pelitice (argile, marne etc.);a) pe suprafeţe cilindrice, când rezistenţa la rupere este depăşită;b) pe suprafeţe preexistente sau vechi planuri de separaţie; c) prin refularea stratelor moi de desubt.

C. Alunecări de roci loesoide (argile loessoide, loessuri) în urmaînmuierii tălpii stratului şi dislocarea materialului de deplasare.

D. Alunecări de depozite superficiale (luturi de pantă, deluviu):• curgeri lente de deluviu sau grohotiş;• alunecări lamelare;• curgeri de pământ;• curgeri vâscoase. E. Alunecări complexe – cu indici ai mai multor din tipurile enumerate

Clasificarea alunecărilor de teren după adâncimeAlunecări de suprafaţăAlunecări de mică adâncimeAlunecări adânciAlunecări foarte adânci

Hmax = 1,0 mHmax = 1...5 mHmax = 5...20 mHmax > 20 m

Clasificarea alunecarilor după viteza de deplasareExtrem de rapidăFoarte rapidăRapidăModeratăLentăFoarte lentăExtrem de lentă

V > 3 m/sV=3 m/s -0,3 m/minutV=0,3 m/minut -1,5 m/ziV=1,5 m/zi -1,5 m/lunăV=1,5 m/lună - 1,5 m/anV=1,5 m/an – 0,06 m/anV < 0,06 m/an

8.4.Factorii implicaţi în declanşarea alunecărilor de

teren

57

8.4.1. Factorul geologic

Prezenţa unor straturi cu suprafeţe alunecoase pe care se vor deplasastraturile situate deasupra (loessul, argila nisipoasă) iar în nordul republicii şicalcarele, şisturile argiloase fisurate etc.;

Prezenţa unor intercalaţii de straturi permiabile şi impermiabile permitepătrunderea apelor de suprafaţă la diferite adâncimi în pământ, stocarea lor şiprovocarea diferitor procese orientate spre destabilizarea versanţilor;

Prezenţa unor straturi deformabile la adîncime declanşează alunecări mariprin deplasarea straturilor superioare cu grosimea totală până la 50 m. Grozeşti(Făleşti), Măcăreşti (Ungheni), Mălăeşti (Criuleni) etc.

Unghiul de frecare interioară (φ˚) – este proprietatea rocilor pe care şi-oexercită particulele componente în cursul deplasării lor. Frecarea interioară este cuatât mai mare cu cât particulele componente sunt mai mari.

Valorile lui (φ˚)pentru cele mai frecvente roci necoiezive.Tipul rocii Uscat Umed SaturatPietrişNisip grosierNisip finNisip foarte finNisip argilos

35˚- 45˚30˚- 35˚25˚ - 30˚20˚ - 30˚30˚ - 40˚

30˚– 40˚30˚ - 35˚30˚ - 40˚25˚ - 35˚30˚ - 40˚

25˚ - 35˚25˚ - 30˚20˚ - 30˚15˚ - 25˚ 15˚ - 25˚

Din acest tabel rezultă, că dimensiunea particulelor are o importanţă mare înstabilitatea terenurilor, deoarece se observă că rocile cu particule mari, deşi au coeziuneascăzută, sunt mai stabile având frecarea interioară mai mare.

8.4.2. Factorul hidric

a. Apele subterane

Apele subterane influenţează stabilitatea versanţilor prin majorarea forţei deîmpingere şi reducerea forţei de rezistenţă, prin micşorarea coeziunii între componentelelui minerale.

Stabilitatea versanţilor poate fi afectată de mişcarea apei atât direct, prin forţade filtraţie, cât şi indirect, în urma proceselor de antrenare hidrodinamică a pământurilornecoezive care intră în alcătuirea versanţilor.

Forţa de filtraţie se manifestă, îndeosebi, când nivelul apei din interfluvii creşteşi apa este drenată către suprafaţa versanţilor.

Unul dintre izvoarele principale de alimentare cu apă aterenului o constituie scurgerea apelor din precipitaţiileatmosferice, influenţa cărora în condiţiile de efectuare aconstrucţiilor înrăutăţeşte şi dereglează regimul apelor desuprafaţă. Pecipitaţiile sunt periculoase mai cu seamă pentrusectoarele cu exces de umezeală. Una dintre cauzele principale dealimentare cu apă a terenurilor alcătuite din nisipuri şi argileeste datorită prezenţei pe terenurile pentru constucţii a formelorpozitive de relief alcătuite din material impermeabil în formă de

58

cupolă, care barează apele subterane şi duc la creşterea niveluluiapelor subterane. La dereglarea regimului apelor subteraneinfluenţează şi amplasarea edificiilor pe lungime paralel sau subun unghi mic cu hidroizohipsele.

Variaţiile de nivel ale apei subterane provoacăinstabilitatea versanţilor prin efectul lor asupra rezistenţei laforfecarea pământurilor argiloase. Umezirea contactelorstraturilor argiloase cu cele necoezive duce la o scădereconsiderabilă a rezistenţei la forfecare pe suprafaţa de contact.

Executarea constucţiilor industriale şi civile în etapaactuală pe terenuri slab permeabile însoţite de alimentarea cu apăa teritoriilor pentru construcţii pun în pericol protecţia şidurabilitatea construcţiilor. De aceea studiul condiţiilor şi acauzelor de formare a apelor subterane pe teritoriul oraşului cuinfluenţa lor negativă constituie o problemă practică.

Creşterea nivelului apelor subterane pe terenurile deconstrucţie se produce ca rezultat al descoperirii timp îndelungatal excavaţiilor pentru fundaţii, neacoperirea spaţiului liber aexcavaţiilor, depăşirea timpului planificat de executare alucrărilor în procesul de dare în exploatare şi ca rezultat seproduce înrăutăţirea condiţiilor regimului apelor subterane,micşorarea gradului de evaporaţie, lucrări nesatisfăcătoare etc.

În oraş este foarte bine dezvoltată reţeaua de conducte cuapă cu presiune şi canalizarea subterană care poate condiţionaposibilitatea de alimentare cu apă a terenului şi pericolulcreşterii nivelului apelor subterane (daca ţinem cont că mai multde 50 % din reţeaua cu alimentare cu apă, e formată din conductede apă cu presiune).

b. Apele de suprafaţă

Acţionează asupra stabilităţii versanţilor prin:• umezirea terenurilor,• creşterea nivelului apelor subterane pe calea infiltrării şi erodării terenului(ploile de vară, topirea unei mase însemnate de zăpadă primăvara) şi prezenţapământurilor dezagregate în păturile exterioare ale versanţilor. Ca urmare a procesului de eroziune creşte valoarea pantei versantului, iar în cele

din urmă dezechilibrarea lui. Toate acestea sunt favorizate de ploile de vară, topirea

imensă a zăpezii primăvară şi prezenţa pământurilor dezagregate înpăturile exterioare ale versanţilor. Ca urmare a erodării pantelorşi tălpii versanţilor creşte înălţimea şi înclinaţia, şi are carezultat instabilitatea acestora. Formarea şi creşterearavenelor, deranjează echilibrul versanţilor şi provoacă alunecări

59

de teren. Concomitent alunecările de teren prin degradareaterenurilor intensifică dezvoltarea ravenelor.

8.4.3. Factorii climaticiDintre factorii climatici care acţionează asupra stabilităţii versanţilor principalii

sunt precipitaţiile atmosferice şi variaţiile termice. Pecipitaţiile acţionează asupra alunecărilor nu atât prin

cantitatea de apă cât prin condiţiile de cădere a acesteia.Ploile lente ca şi topirea zăpezii, conduc la îmbibarea pământuluicu apă, ceea ce poate genera alunecări de adâncime, ca urmare aîngreunării masivului sau scurgeri de suprafaţă a stratuluiîmuiat. Astfel de deplasare s-a produs la Clişova (Orhei).

O ploaie torenţială de scurtă durată care cade pe terenulsaturat cu apă poate să nu aibă nici o consecinţă, deoareceînreaaga cantitate de apă se scurge în bazinele de acumulare şi nuse infiltrează.

Precipitaţiile atmosferice în mare măsură provoacădezechilibrarea versanţilor în perioada de toamna- primăvară cândtemperaturile sunt scăzute.

Dacă există condiţii de infiltrare rapidă în teren princrăpături anterioare de alunecari, ploaia torenţială poatedeclanşa alunecări în urma apariţiei presiunilor hidrodinamice

8.4.4. Factorul bioticPrezenţa pădurilor are ca efect intercepţia precipitaţiilor

prin coroană până la 40 % şi o transpiraţie zilnică de 30-40 miilitri la hectar pe zi.

Printre arborii care se remarcă printr-o evapotranspiraţiemare se remarcă cei ce au coroana deasă şi sistemul radiculardezvoltat şi anume: stejarul, arţarul, ulmul, fagul, frasinul,mesteacănul, plopul piramidal, arinul şi salcia. În cazul cândapele freatice care trebuie eliminate sunt mineralizate, sefolosesc specii rezistente la săruri, ca: tamarixul, oţetarul,glădicea, saxaulul etc.

8.4.5. Factorul antropic

60

Printre factorii genetici care influenţează declanşareaalunecărilor de teren un rol deosebit îl are şi factorul uman.Astfel, pe măsura dezvoltării mijloacelor de producţie a crescut şirolul omului în accelerarea unora dintre procesele geomorfologice.În unele cazuri, el acţionează inconştient prin lucrărileefectuate. O mare parte din procesele de risc din oraşul Chişinăusunt provocate de defrişarea parcurilor-pădure de pe versanţii cupantă mare şi folosirea terenului în scopul agricol. Drept exemplu,îl constituie alunecarea catastrofală care s-a produs în anul 1984pe sectorul EREN, după defrişarea unei zone semnificative de terenîn scopul utilizării lui în agricultură şi ca teren de construcţie.

Omul însă intervine şi pozitiv prin eferctuarea unor lucrări de prevenire şi combatere a proceselor geomorfologice dăunătoare dezvoltării urbane a Chişinăului

8.5. Măsurile tehnice recomandate

Stabilirea măsurilor şi lucrărilor de prevenire şi protecţie trebuie să se bazezepe:

cunoaşterea cauzelor care au dus la procesul deinstabilitate a terenurilor şi la creşterea nivelului apelorsubterane; stabilirea corectă a lucrărilor de drenare a apelorsubterane şi execuţia lor într-o perioadă cât mai scurtă. Drenarea apelor subterane se efectuează prin:Drenurile forate reprezintă o soluţie eficace, uşor de

realizat când se dispune de utilaje de foraj. Se distingurmătoarele categorii de foraje :

foraje executate de la suprafaţă ca foraje orizontale sauverticale. Primele sunt destinate reducerii presiunii apei dinpori; celelalte sunt folosite fie pentru completarea unui sistemde drenaj de alt tip fie independent, însă în acest caz eletrebuie să fie prevăzute cu o pompă de evacuare a apei şi suntgreu de întreţinut;

foraje executate din galeriiDispunerea acestora şi spaţiul dintre ele depind de natura

terenului , permeabilitzatea straturilor, anizotropia masivuluireferitor la permiabilitatea şi geometria taluzului.

Galeriile de drenaj prezintă cele mai mari avantaje privinddrenarea apei subterane, dar nescesită cheltuieli mari pentrurealizarea lor. Dintre avantajele aceste soluţii enunţăm:

61

existenţa unui potenţial mare de drenare datorită secţiuniimari în raport cu alte lucrări;

durabilitate mare, deoarece drenarea este naturală fărăpompări, nu se pot obtura şi sunt uşor verificabile;

posibilitatea de recunoaştere a stratificaţiei masivului încare sunt amplasate.

Tranşeele drenante sunt utilizate mai rar în drenarea apelorsubterane situate la adâncime, necesitând săpături adânci ce suntpretenţioase şi necesită lucrări de sprijinire. Ele rămânecomomice şi sunt acceptate ca soluţie tehnică de drenare atuncicând adâncimea lor nu coboară sub 4 m ceea ce presupune caapa subterană să fie situată în apropierea suprafeţei terenului.

Ancoraje. O răspândire largă au căpătat ancorajeleposttensionate pentru realizarea stabilităţii în cazul excavaţiilorprofunde, care, însă pot fi folosite şi pentru combatereaalunecărilor şi a taluzurilor debleurilor.

Asigurarea stabilităţii corpului alunecării prin această metodăconstă în fixarea lui prin tije de metal străpung corpulalunecării şi pătrund în roca stabilă. Capătul exterior al tijeieste prins de o placă şi prevăzut cu un dispozitiv deposttensionare.

Contrabanchete de pâmânt. În procesul de stabilizare aalunecărilor se va insista şi asupra contrabanchetelor de pământ,deoarece realizarea lor este mai apropiată de posibilităţile decare dispun cei care folosesc terenurile deplasante.Contrabancheta de pământ, formată la talpa alunecării, trebuie săfie dimensionată ca lăţime şi înălţime, astfel încât să poatăprelua rezultatul împingerii şi echilibru suprasarcinii din parteasuperioară. Ea trebuie executată atent, cu material aşternut înstraturi şi bine compactat, atât pentru a avea rezistenţa necesară,cât şi pentru a nu se transforma într-un acumulator nociv deumezeală la piciorul versantului.

Acţiunea se va exprima prin excavarea versantului şi aducerealui la o pantă mai lină, în cazul în care „descărcarea” pe aceastăcale este favorabilă reechilibrării. Soluţia poate fi aplicatăsingură sau în combinaţie cu contrabancheta de la piciorultaluzului. Este important ca descărcarea să nu se limiteze laoperaţia de tăiere a suprafeţei taluzului. Prin această operaţie seînlătură stratul vegetal, pământul dedesubt rămâne deschis şi vineîn contact direct cu apele de suprafaţă care pot conduce la oînrăutăţire a stabilităţii taluzului şi declanşarea alunecării. Dinaceste motive se impune protejarea taluzului împotriva scurgeriiapei de suprafaţă, înierbarea lui imediată, eventual consolidareacu gărduleţe etc.

62

Tratamentul termic. În mod exepţional pentru stabilizareaalunecărilor de teren se foloseşte această metodă. Ea a fostaplicată prin arderea lemnului în galerii orizontale străpunse deforaje, la mărirea rezistenţei taluzului debleului căii ferateChişinău-Ungheni în 1894. În 1945 aceste lucrări au fost repetatede inginerul I.Klevţov.

Tratarea termică constă în încălzirea terenului până la 600-800oC, temperaturi la care acestea devin rigide şi compacte şi sedesensibilizează total faţă de acţiunea apei. Aceste lucrări suntrealizate prin executare de foraje sau galerii în care se producearderea combustibilului.

Piloţi din pământ stabilizaţi cu var sau ciment. Au fost intreprinseîncercări de consolidare a terenulu cu piloţi de var nestinsexecutaţi prin găuri (forate sau prin batere) umplute cu varnestins compact. Varul nestins absoarbe apa din materialul argiloscare pe altă cale o cedează foarte greu şi concomitent acţioneazăca substanţă de cimentare reducând afânitatea terenului. Acestămetodă nu a fost aplicată la noi în ţară.

Injectarea terenurilor. Printre alte metode de consolidare aterenurilor argilo-nisipoase, utilizate în problemele de fundaţie,se poate menţiona şi injectarea cu ciment portland. Această metodăa fost folosită cu succes pentru consolidarea terenului de subcăile ferate şi a pungilor de mâl de sub patul drumurilor. Înprezent este folosită şi pentru stabilizarea alunecărilor de pecăile ferate şi şoselelor, deoarece această metodă poate fifolosită fără perturbarea traficului rutier. Experienţa arată căaceastă metodă duce la rezultate bune mai cu seamă în cazulalunecărilor superficiale în materialele tari, cum sunt şisturileargiloase, argilitele, calcare care se rup în blocuri separate prinfisuri distincte.

Efectul injectării constă în evacuarea apei din fisuri şiumplerea acestora cu mortar de ciment. Aceasta din urmăconsolidează şi crează un schelet stabil între blocuri. E necesarca injectarea să înceapă cu presiuni mai mari decăt valoareasarcinii determinată de greutatea materialului supraiacent,presiune care împinge suspensia în lungul fisurilor şi a suprafeţeide alunecare activă.

9. Terenurile curgătoare. SufoziuneaPrintre procesele fizico-gelogice, legate într-o oarecare

măsură de activitatea apelor subterane se numără atât terenurileaflate în stare curgătoare cât şi fenomenul de sufoziune.

În geologia inginerească sunt numite terenuri curgătoare,pământurile saturate cu apă, îndeosebi nisipul, care fiind

63

descoperit prin excavaţii se diluiază şi se comportă la fel ca omasă lichidă vâscoasă.

Principala cauză a determinării curgerii terenurilor estepresiunea hidrodinamică care apare la umplerea porilor terenurilorşi căderea rapidă a presiunii apei freatice (gradientul hidraulic)la descoperirea acesteia în excavaţii. Creşterea valoriigradientului hidraulic provoacă presiuni de filtrare asupraparticulelor, condiţionând mişcarea lor spre zona de descărcare –excavaţie. În stare curgătoare terenul îşi pierde legăturilestructurale şi particolele componente plutesc sau ajung la limitade curgere.

Terenurile curgătoare formează straturi, lentile şi seîntâlnesc la diferite adâncimi. Geomorfologic cel mai des ele seîntâlnesc în sedimentele cuaternare din văile râurile, câmpiilealuvionare sau litorale.

Cercetările efectuate pe terenurile curgătoare de profesorulA.E. Lebedev, au arătat că nisipurile curgătoare pot fi împărţiteîn două grupe: terenuri curgătoare adevărate şi terenuripseudocurgătoare sau terenuri curgătoare false.

Terenurile pseudocurgătoare pot fi formate din diferitenisipuri şi prundişuri lipsite de legături structurale. Trecerealor în stare curgătoare are loc sub acţiunea presiuniihidrodinamice mari a curentului de apă. Coeficientul de filtraţieajunge la 1-2 m/zi şi mai mult. În anumite condiţii nisipulcurgător de litoral saturat cu apă devine plutitor, permiţândscufundarea oricărui obiect.

Terenurile adevărat curgătoare sunt reprezintate prinnisipuri argiloase coezive sau cu legături structurale mixte.Starea curgătoare apare în condiţiile unor presiuni hidrodinamicejoase în prezenţa particolelor de argilă şi coloizilor care atragapa formând în jurul său pelicule de apă care micşorează coeziuneaşi permeabilitatea nisipului.

O caracteristică specifică a terenurilor adevărat curgătoareeste cedarea slabă a apei. Prin uscare aceste pământuri curgătoareformează mase cimentate.Ulterior, s-a mai constatat că laprocesul de curgere a nisipurilor sau a pământurilor maicontribuie şi microorganismele. În urma activităţii vitale a lorse micţorează frecarea internă a pământurilor şi creştemobilitatea lor.

Pământurile curgătoare agravează considerabil lucrările deconstrucţie. Odată cu creşterea adâncimii excavaţiei pentrufundaţiile construcţiilor într-un teren curgător în pereţiilaterali se formează goluri subterane care cu timpul îşi mărescvolumul, iar mai târziu duc la prăbuşirea bolţilor formate.

64

Extragerea pământului curgător din excavaţii este complicat.Lopata intră cu dificultate în astfel nisipuri şi nu complet.Suprafaţa terenului curgător este asemănătoare cu suprafaţaterenului turnat în faza de întărire.

Construcţiile pe terenurile curgătoare pot fi executate: 1) În cazul folosirii terenului curgător ca pat pentru clădiri

şi edificii;2) În cazul necesităţii extragerii pământurilor curgătoare la

construirea excavaţiilor adânci miniere.În spaţii izolate pământul curgător poate fi favorabil în

calitate de pat pentru fundaţii şi, dar formarea spaţiilor deacest tip este dificil. Este posibil refularea pământului curgătorde sub fundaţii şi ca urmare formarea alunecărilor de teren,deteriorarea clădirilor şi a construcşiilor. Pomparea apei dinexcavaţii poate provoca fenomenul de sufoziune în limiteleterenurilor învecinate şi deteriorarea construcţiilor. Sufoziuneareprezintă acţiunea mecanică de dislocare şi transport aparticulelor fine pe care o execută curgerile rapide cu caractertemporar ale apelor subterane în cadrul rocilor friabile.

Rocile care favorizează sufoziunea sunt cele friabile poroaseşi relativ permiabile: loessul, argila nisipoasă, aluviunile finece cuprind nisip. Pentru declanşarea fenomenului sufozional areimportanţă grosimea stratului de rocă.

Dezvoltarea sufoziunii depinde şi de pantă, de roca de bazăpeste care se află pătura friabilă. Ea se produce pe suprafeţe cupante mici. Deseori acest proces este confundat fenomene carsticesau rasări, deşă au trăsături comune nu sunt identice. Transportulsubteran de materiale duce la formarea în adâncime a unorcavităţi, care mărindu-se atrag după sine surpări de maluri şitaluzuri construite de om, tasări.

Soluţionarea consolidării terenurilor curgătoare estedificilă şi rezultatele nu întotdeauna sunt pozitive. În asemeneacazuri constructorii, sunt nevoiţi să renunţe la săpareaexcavaţiilor şi recurg la aplicarea fundaţiilor pe piloţi.

Consolidarea pământurilor curgătoare. În funcţie de tipul terenuluicurgător mijloacele de consolidare pot fi împărţite în patrugrupe:

asanarea pământurilor curgătoare în perioada lucrărilor de construcţie(pomparea apei din gropile pentru fundaţii, drenaje aciculare;)

consolidarea pământului curgător cu diferite construcţii de îngrădire(palplanşe) şi însoţite de construcţii pentru pomparea apei;

consolidarea pământului curgător prin (silicatizare, cimentare, îngheţ,electroosmoză etc.);

65

aplicarea lucrărilor de abataj pentru echilibrarea presiunii apei din terenulcurgător.

Pentru stabilizarea terenurilor pseudocurgătoare sunt utiletoate mijloacele. Pentru stabilizarea terenurilor advăratcurgătoare pot fi aplicate numai construcţii de îngrădire,îngheţul şi metodele electrochimice. Asanarea terenurilorcurgătoare depinde de coeficientul permiabilităţii. La K>1m/zipomparea apei se execută cu ajutorul forajelor, la 1<K>0,2 m/zi-cu ajutorul filtrelor aciculare şi la K<1 m/zi – cu filteraciculare în combinaţie cu drenaje eciculare.

O importanţă mare pentru consolidarea terenurilor curgătoareo au palplanşele (îngrădiri) care separă straturile de pământcurgătorAplicarea palplanşei de lemn este limitată până laadâncimea de 6-8 m, cea de metal până la 20-25 m. În straturile depietriş şi nisip compact palplanşele nu pot fi instalate.

Îngheţul terenului curgător este o măsură temporară şi seexecută prin îngheţul natural sau cu ajutorul dispozitivelorspeciale.

9.1.Fenomenele carstice.Printre fenomenele geologice importante se poate considera şi

carstul. Acest proces se produce în terenurile cu roci solubileformate din calcare, dolomite, gipsuri, sarea gemă etc. ca urmarea dizolvării lor în apa subterană încărcată cu CO2.

Un carst sau un fenomen carstic bine conturat se prezintă subformă de peşteri, rigole, canale, pâlnii şi prăpastii adânci, careconstituie un pericol real pentru stabilitatea construcţiilor înastfel de regiuni. Manifestările carstului nu sunt totdeaunavizibile, de aceea, pentru a aprecia din punct de vedere algeologiei inginereşti, de aceea pentru a stabili exact locul uneiconstrucţii într-o regiune de carst, trebuie de studiat înprealabil procesul de formare al acestuia, lămurite condiţiile luihidrografice şi determinat regimul apelor subterane care circulăîn limitele carstului.

Dacă un masiv format din calcare este situat deasupra bazeide eroziune şi se găseşte la cotă mai mare faţă de o valeînvecinată, faţă de mare, de un râu etc. apele superficiale,pătrunzând în teren, dizolvă treptat calcarul, transformândcrăpăturile în goluri şi peşteri. Acest proces se dezvoltă pânaapa ajunge la o rocă impermiabilă sau la nivelul apei din pânzafreatică învecinată. Astfel de carst este neterminat şi în oricemoment îşi poate reâncepe activitatea.

11. Cercetarea terenului de fundare

66

În partea de introducere se precizează scopul cercetărilorefectuate, volumul, natura şi condişiile de execuţie a acestora.Se prezintă succint caracteristicile construcţiilor pentru care s-au efectuat cercetările şi se încadrează zona amălasamentului subaspect geografic şi geologic. Partea generală se referă laurmătoarele elemente principale:

- geomorfologia: se descriu formele de relief şi se facreferiri la modul de evoluţie în timp a acestora;

- structura geologică: se prezintă date referitoare lastratificaţia, litologia şi tectonica zonei amplasamentului,la starea rocii de bază (gradul de fisuraţie) şi a rociloracoperitoare (grosimea, gradul de alterare etc);

- condiţiile geologice şi hidrogeologice: reţeaua hidrografică(direcţiile de curgere a apei, caracterul văilor etc);regimul apelor subterane;

- vegetaţia, tipul vegetaţiei şi influenţa acesteia asuprastabilităţii terenului din zonă;

- gradul de seismicitate al zonei;- climatul şi zona de îngheţ;- observaţii asupra comportării construcţiilor existente.

În partea specială a studiului geotehnic se prezintă îndetaliu şi se interpretează rezultatele încercărilor de laboratorşi de teren, analizându-se sub aspect calitativ şi cantitativcaracteristicile fizico-mecanice ale rocilor care alcătuiescterenul de fundare; se analizează şi se semnalează eventualelefenomene fizico-geologice defavorabile pentru stabilitateaconstrucţiei (alunecări de teren, fenomene carstice şi desufoziune, tasarea terenului etc).

Partea finală cuprinde concluzii asupra rezultatelorcercetărilor întreprinse şi recomandări referitoare:

- amplasamentul şi sistemul constructiv optim, determinate decondiţiile geologice şi geotehnice ale terenului de fundare;

- adâncimea şi sistemul de fundare cel mai indicat pentrudiferite construcţii;

- valorile normative şi de calcul ale principalelorcaracteristici geotehnice necesare calculului terenului defundare;

- măsurile de execuţie dictate de condiţiile de teren (înspecial în cazurile când cota de fundare se găseşte subnivelul pânzei de apă freatică);.În afara părţilor părţilor scrise studiul studiu geotehnic

mai conţine şi o serie de piese grafice (diverse hărţi, secţiunigeologice, hidrogeologice şi geotehnice, transversale şi

67

longitudinale, fişe de stratificaţie cuprinzând rezultateleîncercărilor de laborator şi de teren).

Executarea excavaţiilor pentru fundaţii oferă posibilitateaverificării concordanţei între situaţia reală şi cea prezentă înstudiul geotehnic. Totodată, observaţiile asupra tasăriiconstrucţiei, asupra eforturilor din terenul de fundare şideformaţiile acestuia, asupra nivelului apei subterane, începuteîn perioada executării construcţiei şi continuate după darea înexploatare, pot furniza date de mare interes atât pentruconstrucţia respectivă, cât şi pentru alte construcţii fundate încondiţii similare.

11.2. Pământuri dificile ca teren de fundarePrin pământuri dificile ca tren de fundare se înţeleg,

pământurile caracteristice prin compresibilitate mare şirezistenţă la forfecare scăzută, precum şi cele care manifestăagresivitate faţă de materialele din care se execută fundaţiileconstrucţiilor.

În categoria de pământuri dificile ca teren de fundare seîncadrează:

- pământuri sensibile la umezire (PSU);- pământuri cu contracţii şi umflări mari;- pământuri necoezive lichefiabile- terenuri agresive.

11.2.1. Pământuri sensibile la umezirePământurile sensibile la umezire (PSU) se caracterizează prin

aceea că în condiţii de umeditate ridicată au deformaţii mari subacţiunea încărcăturilor exterioare sau a greutăţii proprii.

Mărimea şi durata de producere a deformaţiilor depind denatura şi grosimea stratului sensibil la umezire, de mărimeaîncărcării, de dimensiunile şi forma suprafeţei de încărcare, degradul de umezire al pământului etc. Deformaţia suplimentarădatorită umezirii este în general uniformă, fiind mai mare înzonele unde umezirea pământului este mai intensă şi încărcareaeste mult mai mare. La umezire intensivă deformaţia suplimentarăse produce de regulă brusc, având un caracter de prăbuşire.Deformaţia suplimentară se produce prin reducerea porozităţiimaterialului, datorită reaşezării granulelor şi agregatelor dincare este alcătuit într-o poziţie mai compactă.

În general loessurile şi pământurile loessoide sunt deorigine eoliană, formându-se prin depunerea particulelor de praftransportate de către vânt.

Procesul de depunere este lent şi se desfăşoară simultan cucreşterea ierburilor. Prin putrezirea ierburilor, în timp, iau

68

naştere canalicule verticale, care imprimă o tendinţă de clivajvertical şi o permiabilitate mult mai ridicată pe direcţieverticală, întreaga masă fiind caracterizată de o structură extremde afânată, macroscopică.

Timpul îndelungat de acumulare a depozitelor eoliene,umeditatea scăzută şi formarea unor legături puternice decimentare, ca urmare a depunerii diferitelor săruri în timpulprocesului de diageneză, determină structura macroporoasă adepozitelor de loess şi pământuri loessoide.

În condiţii de umeditate naturală redusă, legăturilestructurale de cimentare asigură stabilitatea unor taluzuriverticale cu înălţimi mari, executate în depozite de loess.

Această structură macroporoasă se păstrează până în momentulîn care apar creşteri de umedităţi, fie prin infiltraţii de lasuprafaţă fie prin ridicarea nivelului apei subterane.

Pământurile sensibile la umezire sunt alcătuite dinmacroagregate care din punct de vedere minerologic, conţin cuarţîn proporţie de peste 50 %, feldspaţi, mică şi minerale argiloase(caolinit, ilit, montmorillonit). În compoziţia pământurilorsensibile la umezire se mai găsesc carbonaţi de calciu şi demagneziu care ajung până la 10-25 % din scheletul mineral. Se maiîntâlnesc frecvent gips, oxizi şi hidroxizi de aluminiu, oxizi şihidroxizi de fier, săruri de sodiu etc.

Particularitatea specifică a loessurilor şi a pământurilorloessoide constă în sensibilitatea lor la umezire, care exprimăcapacitatea acestor pământuri de a-şi reduce brusc volumul degoluri pentru o presiune dată, atunci când sunt supuse inundării,ca urmare a distrugerii (prăbuşirii) structurii lor. Acest fenomeneste foarte complex, fiind în legătură cu acţiunea apei asupralegăturilor structurale dintre particulele de fază solidă.

Legăturile structurale la aceste pământuri sunt atâtasigurate de coeziunea de cimentare datorită diferitelor săruri pecare le conţin (CaCO3, Mg CO3, NaCO3), cât şi de coeziuneaelectromoleculară (primară) datorită prezenţei în compoziţia lor afracţiunii argiloase.

Astfel, se consideră că prăbuşirea structurii (PSU) esteprovocată de creşterea grosimii peliculei de apă adsorbită, careconduce la scăderea coeziunii primare, apa având în acelaş timp şiun rol de lubrefiant. Se mai consideră că prăbuşirea se maiproduce în cea mai mare parte prin dizolvarea carbonaţilor decalciu şi prin dispariţia angrenajului capilar prin inundareapământului.

În vederea orientării măsurilor ce trebuie luate laproiectarea şi executarea construcţiilor, terenurile de fundare

69

alcătuite din pământuri sensibile la umezire se pot încadra îndouă grupe:

- grupa A, cuprinzând terenurile de fundare la care tasareaprin umezire se produce numai în limitele zonei deformabilesuperioare, datorită încărcării adusă de fundaţie, iartasarea prin umezire datorită greutăţii proprii a pământuluipractic lipseşte sau nu depăşeşte 5 cm;

- grupa B, terenele de fundare la care este posibilă producereatasării prin umezire sub greutate proprie, în special înlimitele zonei deformabile inferioare, peste care se poatesuprapune tasarea prin umezire din limitele zonei deformabilesuperioare, datorită încărcării transmisă de fundaţie. 11.2.2. Pământuri cu contracţii şi umflări mariPământurile cu contracţii şi umflări mari sunt de natură

argiloasă, caracterizate prin variaţii importante de volum caurmare a variaţiilor de umiditate; acestea mai sunt denumitepământuri contractile sau pământuri expansive. Aceste pământuricontractile sunt de natură marnoasă-calcaroasă, din care calcarula fost spălat şi depus la adâncimi de peste 2,0...2,5 m. Astfel,în zona de suprafaţă se formează pământuri cu un conţinut bogat înparticule coloidale constituite din minerale argiloase, îndeosebimontmorillonit, cu potenţial de contracţie-umflare mare.

Recunoaşterea pe teren a zonelor cu pământuri contractile seface pe baza unor fenomene naturale caracteristice. Astfel,suprafaţa terenului în aceste zone este de regulă plană şipredispusă la băltiri, datorită pearmibilităţii reduse apământului, iar în perioadele secetoase se acoperă cu reţeapoligonală de crăpături, cu deschideri de 5-10 cm şi cu adâncimicare pot ajunge până la 2 m. La creşterea umidităţii datorităprecipitaţiilor, bulgării de pământ separaţi de aceste crăpăturise desfac în granule de 1...2 cm, asemănănător procesului destingere a varului. Argilele contractile se sapă greu, iar cândumiditatea lor creşte devin lipicioase, aderând puternic launeltele de săpat.

11.2.3.Pământuri necoezive lichefiabileFenomenul de lichefiere este caracteristic nisipurilor fine

afânate de obicei saturate. Prin lichefiere se înţelege scăderea bruscă a rezistenţei la

forfecare a unui pământ necoeziv saturat, determinând otransformare temporară a materialului respectiv într-o masăfluidă. Este provocată de o prăbuşire a structurii terenuluidatorită şocului sau vibraţiilor şi este însoţită de o creşterebruscă dar temporară a presiunii apei din pori.

70

În principiu, se disting două tipuri de fenomene delichefiere: lichefiere propriu-zisă şi ciclică.

Lichefierea propriu-zisă reprezintă fenomenul prin care un pământnecoeziv saturat afânat îşi pierde o mare parte din rezistenţa laforfecare şi poate curge ca un lichid datorită unei solicitărimonoton crescătoare (statică sau ciclică).

Lichefierea ciclică este fenomenul de cedare progresivă a unuinisip saturat afânat, cu îndesare medie sau îndesat supus uneisolicitări, cu variaţie ciclică în condiţii de volum constant.Mişcările seismice dau naştere la zguduiri bruşte de diferiteintensităţi ce se manifestă în scoarţa terestră. Energia seismicăse propagă sub formă de unde seismice (longitudinale,transversale şi superficiale), solicitările rezultate avândvariaţie ciclică. Datorită acestui fapt, seismele constituieprincipalul fenomen ciclic care provoacă lichefierea pământurilornecoezive.

Capitolul 12. Hidrogeologia (Apele subterane)Apele care se găsesc în partea superioară a scoarţei terestre şicele care se stratifică mai jos de suprafaţa pământului se numescape subterane. Apele subterane sunt apele care se găsesc înporii şi golurile scoarţei terestre. Cu studiul apelor subteranese ocupă hidrogeologia

Pe globul pământesc avem aproximativ 150 mln km3 apă dincare numai 2 % poate fi folosită ca apă potabilă. Din toată apăpotabilă 20 % se conţine în lacul Baical.

12.1.Căile de formare a apelor subterane1) Prin infiltraţia apelor de suprafaţă. Apele de suprafaţă

pătrund pătrund la adâncimea stratului acvifer impermiabil şiformează stratul acvifer;

2) Prin condensarea vaporilor de apă emanaţii de magmă.12.2.Clasificarea apelor subterane după condiţiile de stratificareDupă condiţiile de stratificare în scoarţa terestră a apelor

subterane deosebim: - ape de suprafaţă, - ape subterane- ape de adâncime aflate între două straturi impermiabile.Apele de suprafaţă şi cele subterane se referă la apele fără

presiune şi se alimentează de la apele provenite dinprecipitaţiile atmosferice. Apele de adîncime care se găsesc întredouă straturi pot fi fără presiune şi cu presiune ( numitearteziene)

71

În baza clasificării apelor subterane sunt puşi 2 indiciprincipali: caracterul hidraulic a apei (prezenţa sau lipsapresiunii) şi adâncimea stratului acvifer.

După caracterul hidraulic apele subterane se împart în:1) Ape cu presiune;2) Ape fără preasiune.

Apele subterane sunt ape de infiltraţie ce provin din precipitaţiiatmosferice (meteorice), care pătrund prin porii şi fisurilerocilor, se acumulează în straturi permeabile formând ape freaticeşi ape de adâncime (vădoase).

pele freatice sunt apele subterane, care forează primul orizontacvifer sub nivelul terenului. Proprietăţile fizico-chimice aleapelor freatice diferă de la un strat la altul, fiind determinatede roca ce vine în contact cu acestea. Aceste ape pot fi uşorcontaminate de ape reziduale, industriale şi menajere.

Apele de adâncime sunt ape subterane cantonate în roci permeabile,situate sub cel puţin un strat impermeabil, alimentarea lorfacându-se prin capul de strat. Proprietгţile fizico-chimice aleapelor de adâncime variază de la un strat la altul. Acest tip deape sunt mai mineralizate decât cele freatice, pericolulimpurificării cu apele de suprafaţă fiind redus.

O altă categorie de ape subterane sunt provenite din separaţiimagmatice şi se numesc juvenile, în general aceste ape au temperaturiînalte şi conţin gaze dizolvate şi sгaturi în proporţie mare.Apele juvenile, prin mişcarea lor în scoarţă terestră întâlnescapele vadoase, formând o altă categorie de ape subterane numite apemixte (termale şi minerale), ape cu proprietăţi terapeutice.

Altă categorie a apelor subterane este cea a apelor de zăcământ,care saturează rocile din zona acviferă a unui zăcământ de petrolsau gaze. Aceste ape se caracterizează prin mineralizaţie crescută(50-250g/l).

12.3. Propietăţile chimice ale apelor subterane

12.4. Chimismul apeiDin punct de vedere chimic apa nu este pură, ea este o

soluţie care conţine diferite substanţe solide, lichide şi gazoaseîn număr de 60 de elemente din sistemul periodic Mendeleev.Compoziţia chimică a apelor depinde de chimismul formaţiunilorgeologice.

Cele mai răspândite elemente în scoarţa terestră sunt:O – 76,6 % Na – 2,80 %Si – 67,7 % K - 2,50 %Al – 8,13 % Mg – 2,00 %

72

Fe – 5,00 % H – 0,14 %Ca – 4,30 %Migrarea elementelor in scoarţa terestră se face fie în

sensul concentrării, fie în sensul dispersiei. De exemplu plumbulse concentrează în rocile cu sulf (sulfura de plumb sau galena).Elementele din scoarţa terestră se regăsesc în apele subterane şiîn cele de suprafaţă.

Compoziţia chimică a apelor subterane este influenţată de oserie de factori fizico-chimici.

Factori fizici: temperatura, presiunea, evaporarea internă arocilor, timpul şi spaţiul de contact.

Alţi factori se referă la:alcalinitatea apei (concentraţia ionilor de hidrogen pH=-lg [H+])pH=7 - reacţia apei este neutră;pH>7 – reacţia este alcalină;pH<7 – reacţia este acidăApa dispune de cea mai bună calitate dacă pH = 6,5 – 8,5.12.5. Duritatea apeiSărurile solubile de calciu şi magneziu, în concentraţie

mare, conferă apei proprietatea de a fi dură; conţinutul ridicatal acestor ape în săruri, fac apele improprii pentru a fiutilizate în instalaţii termice (depun cruste) sau pentru spălat.

Duritatea totală reprezintă suma durităţii permanente (aceaparte a cationilor generatori de duritate echilibrată de anioni aiacizilor tari-sulfaţi, azotaţi, cloruri) şi durităţii temporare(echivalentă cu conţinutul în carbonaţi şi hidrocarbonaţi, caredispare prin fierbere).

Duritatea se exprimă în miliechivalenţi (mval/l).La noi în ţară duritatea se exprimă prin suma

miliechivalenţilor (mval) ionilor de calciu şi magneziu ce seconţin într-un litru de apă.

Un miliechivalent de duritate corespunde conţinutului de20,04 mg/l Ca2+ sau 12,16 mg/l Mg2+. Apa cu duritatea 4-8miliechivalenţi se consideră apă cu duritate medie, iar de la 8-12şi mai mult apă foarte dură.

Numai în fântânile arteziene şi în apele subterane duritateae constantă în cursul anului.

12.6. Agresivitatea apei subterane

În practica de construcţii cunoaşterea chimismului apelorsubterane e necesară pentru a evidenţia gradul de agresivitate încomportare cu construcţiile metalice, filtru drenajelor, ţevilepompelor şi în special cu betonul.

73

Proprietatea apei de a distruge betonul şi metalul poartădenumirea de agresivitate.

Acţiunea chimică a unui teren de fundare agresiv asuprabetonului din fundaţii are loc, în general, numai în prezenţa apeisubterane sau de infiltraţie, care dizolvând unele substanţe dinpământ, poate reacţiona cu betonul şi în numeroase cazuri, chiarpoate să influenţeze şi chimismul apei freatice pe zone foartemari.

În ceea ce priveşte apa freatică, nivelul şi compoziţiachimică a acesteia sunt foarte importante pentru apreciereaagresivităţii naturale a unui teren de fundare, aceste elementefiind totdeauna precizate în studiile geotehnice.

Între factorii care pot accentua efectul distructiv al apeifreatice agresive asupra betoanelor din fundaţii se menţionează:temperatura ridicată (însoţită de un intens proces de evaporare),variaţia nivelului apei subterane, viteza de curgere a apei printeren etc.

În zonele cu apă freatică agresivă şi nivel variabil,procesul de coroziune a betoanelor este, mult mai amplificat,deoarece peste efectele chimice se suprapun şi efectele fizice deacumulare şi cristalizare a sărurilor în porii betonului;ciclurile repetate de umezire-uscare, însoţite de ciclurilecorespunzătoare de expansiune-contracţie contribuie fiecare laslăbirea structurii betonului

Tipurile de agresivitate a apelor subterane:Sulfatică – conţinutul mărit a ionilor de SO 2-

4

Magnezică- la fel , Mg 2+;Carbonică – (acido-carbonică HCO3)Alcalină – caracterizată prin mărimea pH, valoarea mică a pH

<5– rezultă că apa este agresivă.Agresivitate acceptabilă se consideră apa cu reacţie

apropiată de neutră, nu prea dură, fără acid de carbon liber şicare conţine o cantitate mică de sulfaţi, însoţite de ciclurilecorespunzătoare de expansiune-contracţie contribuie fiecare laslăbirea structurii betonului, însoţite de ciclurilecorespunzătoare de expansiune-contracţie contribuie fiecare laslăbirea structurii betonului, însoţite de ciclurilecorespunzătoare de expansiune-contracţie contribuie fiecare laslăbirea structurii betonului.

La zonele cu agresivitate naturală a terenului de fundare seadaugă şi cele datorate poluării industriale.

Agresivitatea terenului de fundare, naturală sau datoratăpoluării industriale, constituie un alt element important caretrebuie luat în copnsiderare la proiectarea infrastructurilor

74

construcţiilor, privind măsurile de protecţie şi de asigurare arezistenţei în timp a acestora.

Sistemele constructive, tipurile de fundaţii şi măsurileluate pentru protejarea lor, trebuie să fie corespunzătoare pentruagresivităţile care pot să apară în procesul tehnologic, respectivpentru natura şi structura terenului de fundare, pentru nivelul şidirecţia de curgere a apei subterane etc.

În vederea diminuării efectului distructiv al agresivităţiiterenului şi în particular al apei asupra fundaţiilor în afară defolosirea unor cimenturi speciale la prepararea betoanelor, esteabsolut necesar ca la execuţia fundaţiilor să se realizeze ofoarte bună compactare a betonului, respectiv o cât mai redusăpermeabilitate a acestuia.

Una dintre soluţiile prin care de asemenea, se poate evitaefectul nociv al agresivităţii apei subterane, o constituieconsolidarea terenurilor slabe în adâncime prin îmbunătăţireaacestora cu diverse procedee mecanice, astfel încât cota defundare să se stabilească deasupra nivelului maxim al apeisubterane (acolo unde este posibil), în acest fel evitându-se şifolosirea unor cimenturi speciale la prepararea betoanelor pentrufundaţii.

12.7. Permeabilitatea pământurilor. Legea lui Darcy.Permeabilitatea pământurilor, este proprietatea acestora de

a permite circulaţia unui lichid (apa) prin porii lor, seexprimă cantitativ prin coeficientul de permeabilitate. Mărimeaacestui coeficient depinde atât de natura pământului (înprincipal volumul de pori şi dimensiunile acestora) cât şi deproprietăţile lichidului care circulă prin porii săi (densitate,viscozitate, temperatură).

Pentru ca apa liberă din pământ să circule între douăpuncte, trebuie ca între cele două puncte să existe o diferenţăde nivel piezometric. Prin nivel piezometric al unui punct seînţelege înălţimea măsurată faţă de un plan de referinţăorizontal la care se ridică apa într-un tub perforat la parteainferioară, întrodus în pământ numit tub piezometric.

Mişcarea apei subterane are loc prin existenţa diferită apresiunilor hidraulice. Apa se mişcă de la cotele cu presiune marespre cele cu presiune joasă.

Cu cât este mai mare diferenţa dintre presiuni ∆H= H1 –H2, cuatât mai mare va fi viteza de mişcare a apei subterane. Raportuldintre diferenţa de nivel piezometric h şi distanţa străbătută deapă presiune prin mediul rezistent (proba de lungime l) se numeştegradient hidraulic.

75

I=∆H/lCantitatea de apă care trece prin stratul acvifer se poate

determina cu ajutorul legii lui Darсy:Q=KfF×∆H/l=KfI

Kf – coeficientul de filtraţieF - suprafaţa secţiunii transversale într-o unitate de timp, m3/ziQ – debitul apei, m3/zil – lungimea căii de filtrareI – gradientul hidrauluicViteza de scurgere a apei poate fi determinată cu ajitorul

formulei:v = kf I

Gradul depermeabilitate apământului

Coeficientul depermeabilitate,k cm/s

Categoria de pământ

Foarte pemeabil > 10-1 Pietrişpermeabil 10-1....10-4 Nisip cu pietriş, nisip

mare, mijlociu şi fin,praf nisipos

Puţin permeabil 10-4....10-7 Praf argilos, argilăprăfoasă, argilănisipoasă

Practic impermeabil <10-7 Argile

12.8.Cunoştinţe despre prize

Prizele – reprezintă construcţiile minere folosite pentruextragerea apei potabile.Există mai multe tipuri de prize pentruextragerea apelor subterane: verticale, orizontale dar şi captajepentru izvoarele subterane.

După gradul descoperirii stratului acvifer prizele pot fi:1. prize perfecte- care descoperă complet stratul acvifer şi talpa

căreiaajunge până la stratul impermiabil;

2. prize imperfecte- care descoperă parţial stratul acvifer şi talpacăreia nuajunge pănă la stratul impermiabil.

Determinarea debitului prizei verticale perfecte fără presiune

76

H- grosimea stratului acvifer, mh- înălţimea coloanei de apă în priză în timpul pompării, mR- pilnia de presiune,S – căderea nivelului apei în timpul pompăriir- raza prizei.

kf- coeficientul de permiabilitateDebitul acestei prize poate fi calculat cu formula

următoare:

Determinarea debitului prizei verticale perfecte cu presiunem - grosimea stratului acvifer

Hp – înălţimea nivelului piezometric

Determinarea debitului prizeler imperfecte cu presiune

77

Pentru prizele imperfecte fără presiune

78